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15年のあゆみ

19 7 1

科学技術庁

金属材料技術研究所







実験中の多段連続製鋼

(科学朝日1970年10月号より転載)







金属材料技術研究所

正門付近

研 究 所 全 景



材料試験部クリープ試験庁舎

材料試験部疲れ試験庁舎



初代所長

理博橋本宇一

歴代科学研究官

工博(故)小川芳樹(初代) 工博的場幸雄(第二代) 理博(故)遠藤勝治郎(第三代)

工博岩村霽郎(第四代) 工博伊藤伍郎(現在)



来 訪 者

皇太子殿下御来所(昭和45年6月17日)

御到着

50 ton大型クリープ

試験機の御視察



招へい講演(昭和46年4月10日)

マックスプランク金属研究所元所長

ケスター教授

金属材料技術研究所運営委員会

運営委員会会議風景(昭和46年2月22日)







序

昭和31年7月に発足した本研究所は本年をもって15周年をむかえるに至った。

この15年の間に40名の所員と1億円の予算をもって出発した本研究所は479名の 

所員と年間予算14億5千万円へと成長した。

創立の頃はなんといっても技術導入の時代であった。技術革新という言葉が使 

われるようになり更にわが国の経済・技術が国際的な水準に近づくにつれ自主開 

発の時代へと変っていった。更に70年代をむかえ豊かな社会の創造のための科学 

技術といわれる時代になった。このように科学技術も急速に進歩し,それに伴っ 

て研究に対する考え方もめまぐるしい変化をした。このような中にあって研究所 

を建設し,これをわが国の産業の発展に役立つように運営してきたことはひとえ  

に先輩の方々の御努力,各方面の御協力の賜ものと深く敬意を表する次第である。

研究はもともと未来を指向するものであり過去の追憶にふけるものではない。 

しかしながら15周年をむかえるに当り,研究所が歩んできたみちを記録し,これ 

をかえりみることは明日の発展のため有意義なことと思う。

15年のあゆみを刊行するに当り,皆様の御厚誼に御礼申し上げると共に今後い 

っそうの御指導御鞭達をお願い申し上げる。

昭和46年7月1日

科学技術庁金属材料技術研究所長

理学博士 河田和美







15年のあゆみ目次

写 真

序

15年のあゆみによせて

15周年を迎えて 科学技術庁長官西田信一 1

15年史刊行に当り

金属材料技術研究所運営委員会委員長藤木俊三 3

第1部概 況

総 説 5

1.1経緯 6

1.2機構 11

1.3人員 15

1.4予算 15

1.5 土地・建物 20

第2部業務概要

総 説 25

2.1研究推進活動 26

2.2受託研究,共同研究および受託試験 29

2.3図書 34

2.4特許 35

2.5対外活動 38

第3部研究概要

総 説 41

1.金属の物理と化学 44

1.1金属の物理 44
1.2金属の化学 59
1.3分析化学 65

2.新材料と材質 71

2.1構造材料――鉄系 71
2.2構造材料――非鉄系 83
2.3耐熱材料 88
2.4電気磁気材料 92
2.5原子炉材料 99
2.6特殊材料 103



3.材料の強さ 105

3.1塑性・脆性 105
3.2クリープ 110
3.3疲 れ 114
3.4非破壊検査 118

4.製鍊法 122

4.1鉄製錬 122
4.2非鉄製錬 129

5.加工法 135

5.1鋳 造 135
5.2塑性加工 142
5.3熱処理 145
5.4粉末冶金 147
5.5腐食および表面処理 149
5.6溶 接 155

第4部技術サービス,研究設備

総 説 165

主な設備一覧 168

付録参考資料

科学技術庁設置法(抜すい) 181

科学技術庁受託研究規程 181

金属材料技術研究所材料試験受託規程 182

金属材料技術研究所材料試験受託約款 182

この5年間の記録 185

1)おもな組織・人事異動 185
2)国際会議出席者一覧 187
3)海外視察者等一覧 187
4)海外留学者一覧 188
5)当所に滞在した海外研究員 189
6)表彰事項 190
7)おもな訪問者および学術的会議,行事 192

研究成果一覧 198

Ⅰ金属材料技術研究所研究報告 199
Ⅱ Transactions of National Research Institute for Metals 209
Ⅲ 学・協会誌等に発表された研究成果 218

昭和46年度年次研究計画 246



15年のあゆみ

によせて







15周年を迎えて

科学技術庁長官 
国務大臣

西田信一

金属材料技術研究所は, 昭和31年7月に金属材料その他これに類する材料の品 

質の改善をはかるために必要な試験および研究を行なう総合的研究機関として設 

立されて以来,順調な発展を続け,本年ここに15周年を迎えたことはまことによ 

ろこびにたえないところであります。

申すまでもなく,科学技術の進歩は経済社会の発展の原動力となるものであり, 

未知の領域を開発し,人類の夢をかなえるとともに,快適で充実した国民生活の 

確保に寄与するものであります。

このような科学技術の進歩を支えるためには,基礎的科学技術分野とりわけ材 

料技術分野における基礎的研究および実用化に結びつける応用と開発の総合的推 

進が必要であります。

金属材料技術研究所は,このような課題に応え,新材料,新加工技術等の研究 

開発分野において,優れた研究成果を生みだし,新領域の開拓をはかり,革新的 

な新技術の萠芽を培養してきたところでありますが,このたび15年史を刊行する 

ことにより,この間の歩みを振りかえり,更に新たな飛躍をはかるための里程標 

とされることはまことに意義あることと思います。

今後とも関係者各位の努力によって,金属材料技術研究所が,材料技術分野に 

おける研究開発を通じて,わが国の科学技術の進歩の一翼を担い,ますます発展 

されることを期待する次第であります。

昭和46年7月1日







15年史刊行にあたり

金属材料技術研究所 
運営委員会委員長

藤木俊三*

金属材料技術研究所が多くの国民の期待のもとに創設されて以来15周年を迎え 

られたことに対しお祝い申上げます。

この間着々と研究成果を挙げられ,いまや世界的な地位を築き上げられたこと 

は,橋本前所長,河田所長の秀れたご指導もさることながら,研究者の方々の絶 

えざるご研鑚の然らしむるものと深く敬意を表するとともにお慶び申し上げる次 

第です。

申すまでもなく,これからの時代は国際的な技術競争の時代となっておりま 

す。また一国の研究や技術が直ちに世界的反響を呼ぶ時代であり,更に研究や技 

術の国際的交流も盛んになりました。金属材料関係で我国への来訪者の多いこと 

はそれだけの水準の高さを誇れるものと思います。

この15年間をふりかえって見ても,技術の進歩とその速さはまさに驚異的なも 

のがあります。このような技術革新のテンポの速さの中で,私達は官,学,民一 

体となって自主技術開発に真剣に取組まなければならない時期に到っていると思 

います。このとき,国立研究機関である金属材料技術研究所の役割と使命はまこ 

とに高いものがあります。金属材料技術研究所の創立15周年を迎えるに当り,い 

ままでの歩みの道しるべを作るとともに,さらに巨大な前進の第1歩をしるされ 

るよう,また内外に指導的立場を確立されるよう一層のご精進を願ってやみませ 

ん。

昭和46年7月1日

*新日本製鐵株式会社副社長







第1部

概 況

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総 説

金属材料は,近代産業の基盤であり,産業の発展は常に金属材料に関する基礎技術,新材料の 

開発と材質の向上,材料の新製造法および新加工法によって支えられているといっても過言では 

ない。このため,世界の主要国においては,金属材料に関して古くから大規模な研究体制・組織 

のもとに国自らがリーダシップを握って活発な研究活動を行なってきている状況である。わが国 

においても,戦後産業の各種分野において金属材料の品質が問題とされることが多く,これを改 

善するため,金属材料技術の研究を強力かつ総合的に推進すべきことが,早くから唱えられてい 

た。たとえば,昭和30年7月内閣総理大臣から航空技術審議会に諮問された「関係行政機関の航 

空技術に関する研究のための経費を必要とする計画の連絡調整に必要な措置」に対して,同年11 

月に提出された材料に関する答申は,「金属材料技術研究所は,航空機工業に必要な金属材料に 

関する研究に主眼を置くこと。また,金属材料の研究は広範な分野にわたるものであるから,航 

空機材料においては,その特殊性のあること等から見て緊密な連絡をとりつつ計画を進めるこ 

と。」(要約)等の内容を含むものであった。

このような背景の下に,関係各方面の努力により,昭和31年7月1日当研究所が創立された。 

いまここに,設立以来の経緯を回顧するとつぎのとおりである。



1.1経 緯
昭和29年 工業技術協議会(工業技術院長の諮問機関)において,金属材料に関す

る総合的研究所を設立すべきである旨の意見があり,また航空技術審議会 

においても航空機材料の研究体制強化が強く要望された。

さらに,工業技術院は金属材料研究委員会(通商産業省内関係部課長で 

構成)において検討の結果,国立もしくは特殊法人の研究所を設立すると 

いう結論に達した。

昭和30年8月 昭和31年度概算要求として,通商産業省から特殊法人金属材料技術研究

所の新設を要求した(初年度予算3億4千万円)。

昭和31年1月 昭和31年度予算の内示があり,通商産業省に国立金属材料技術研究所の

設立が認められた(初年度予算1億円,人員40名)。

昭和31年5月19日 科学技術庁が創立され,金属材料技術研究所設立に関する事務が工業技

術院から科学技術庁に移管された。

昭和31年6月 初代所長に橋本宇一氏(東京都工業奨励館長)が科学技術庁庁議におい

て内定するとともに,研究所の性格,組織,運営方法などについて具体的 

検討に入り,6月30日には総理府令第55号「金属材料技術研究所組織規 

則」が公布された。

昭和31年7月1日 金属材料技術研究所発足。当初,科学技術庁内に仮事務所を置いたが,

当年10月に中目黒の旧海軍技術研究所あとの一部(現在地)を,当所の敷 

地とすることが決定し,11月に移転した。

発足後,人員,施設および設備の整備を図るため,研究所整備5か年計画を策定した。その大 

要は,総予算額約40億円(うち研究設備費累計20億円)をもって,昭和35年度完成時の規模は総 

人員485名,組織13研究部および管理部,建物延面積26,700m2の体制確立を目途とするもので 

あった。この計画に基づいて,逐年,研究所の整備をすすめ,金属材料に関する総合的研究機関 

としての研究体制の確立に努めたが,整備5か年計画を昭和35年度に完成することが困難な状勢 

になったので,昭和34年7月に,整備7か年計画に修正し,昭和38年度において,ほぼ計画を達 

成し研究体制の基礎を固めることができた。

この間の投入総予算額は44億8千7百万円であり,昭和38年度においては総人員410名,組織 

は11研究部および管理部,年間予算929,980千円の規模に成長したのである。

その後,昭和39年度を初年度として,第2次基本整備計画として材料試験に関する総合的試験 

センターの設置計画を策定し,その実施に入った。すなわち国産の金属材料のクリープおよび疲



れに関する各種データを,機械や構造物等の信頼性および安全性を確保するため早急に整備し, 

中立的立場において材料試験(クリープ試験および疲れ試験)を実施し,国家的見地において国 

産金属材料の品質を保証することが必要であるとの認識に立つものである。このため,昭和39年 

度からクリープ試験関係の整備に着手した。39年度は,そのための組織として材料試験所準備室

(定員3名)の新設およびクリープ試験庁舎建設費55,903千円が認められた。以後,5年間にわ 

たって整備をすすめ,昭和43年度に完成した。その間の予算累計は,試験設備費779,223千円, 

施設費587,649千円,計1,366,872千円であり,完成時の規模は,人員59名,組織は材料試験部

(業務課および2試験室),クリープ試験機約1,100台,建物延5,508 m2となった。この体制を 

もって,昭和40年度から国産金属材料のクリープ・データシート作成のための試験研究に着手し, 

また昭和42年度からはクリープに関する受託試験業務を開始し,昭和45年度までの4年間に受託 

試験費歳入33,356千円をあげている。

ついで,昭和44年度から4か年計画で疲れ試験関係の整備に着手した。その計画の概要は,人 

員42名,疲れ試験機72台,および付属試験設備ならびに疲れ試験庁舎延2,100m2を,昭和47年度 

までに整備する予定であり,総所要額は697,846千円である。すでに昭和46年度までの3年間 

に,人員20名,疲れ試験設備費351,890千円,疲れ庁舎建設費181,186千円が認められ,昭和47 

年度に計画を完成する予定である。

以上,研究所創立以来,現在までの主な経過について述べたが,ここで最近5年間(昭和41年 

度～昭和45年度)の推移および昭和46年度の状況について概観してみよう。

昭和41年度

定員12名増,予算総額1,110,983千円。当年度は研究設備整備関係で,鉄鋼材料の圧延技術 

の研究に必要なプラネタリーミルを整備することが認められ,国庫債務負担行為額144,000千円 

(うち本年度現金化分43,200千円)が計上された。材料試験関係では,昭和39年度から着手したク 

リープ試験庁舎を完成するとともに,クリープ試験機243台の整備が認められた。

また,当年7月1日は研究所創立10周年に当り,盛大なる記念行事が行なわれた。まず6月28 

日～30日には10周年記念講演会を開催し,特別に招へいした著名な内外の学者12名(Amstutzス 

イス国立材料試験所長ほか)による特別講演のほか,所員の研究発表59件が行なわれた。7月1 

日には,官界,学会および業界等の来賓約500名出席のもとに,記念式典および祝賀会が行なわ 

れた。

昭和42年度

予算総額1,179,025千円,増員20名(うち凍結欠員の減員2名)。本年度は,昭和39年度より開 

始された材料試験部の「クリープ試験設備及び施設整備5か年計画」の第4年度として,クリー 

プ試験機387台,クリープ試験庁舎のための特殊設備に要する経費,さらに,前年度より開始さ



れたクリープ・データシート作成及び本年度より新らたに開始される受託クリープ試験等に要す 

る経費が計上された。

特別研究としては,ロケット及びジェットエンジン材料,超電導マグネット材料の継続2テー 

マのほか,新規に連続製鋼技術に関する研究(予算15,000千円)および予備還元原料を用いる 

新製銑技術に関する研究(予算3,000千円)の2テーマが認められた。

研究設備では,電子計算機の賃借料,核磁気共鳴装置等が計上された。

また本年度から当研究所の運営に関する重要事項について審議するため,運営委員が置かれる 

ことになり(総理府令第20号金属材料技術研究所組織規則第19条),関係学界,官界および業界 

等の代表として下記11名の方々が運営委員に任命された(昭和43年2月1日付)。

稲井 好広 三菱金属鉱業(株)常務取締役

木原 博 東京大学教授(工学部長)

五弓勇雄 東京大学教授

三本木貢治 東北大学教授(選鉱製錬研究所長)

田畑新太郎 (社)日本鉄鋼協会専務理事

朝永良夫 工業技術院長

丹羽 周夫 日本原子力研究所理事長

橋本真吉 (株)日立製作所副社長

舟木好右衛門 東京工業大学教授

三宅静雄 東京大学教授(物性研究所長)

湯川 正夫 八幡製鉄(株)副社長

(敬称略,五十音順)

そして第1回運営委員会が昭和43年2月26日,東京プリンスホテルにおいて開催され,委員長 

に湯川正夫氏を互選するとともに,委員会の運営方法等について審議された。

昭和43年度

予算総額1,125,154千円,増員14名(定員削減1名)。組織として原子炉材料研究部が新設さ 

れ,本研究所の研究部は14部となった。

本年度は,クリープ試験関係整備計画の最終年度として,クリープ試験機298台が整備され 

て,クリープ試験機合計1,108台が稼動する体制になった。

特別研究としては,連続製鋼技術に関する研究ほか4テーマが計上され,研究設備として走査 

型電子顕微鏡,エレクトロンプローブX線マイクロアナライザ,連続鋳造機用加熱炉等が計上さ 

れた。

また,本年6月1日付をもって,所長橋本宇一が退任し,河田和美が所長に就任した。



つぎに,研究成果の面では,当所溶接研究部において開発した「2軸回転式摩擦圧接装置」が 

新技術開発事業団の開発課題として,(株)豊田自動織機製作所に開発依託された。

昭和44年度

予算総額1,146,036千円,増員6名(定員削減8名)。クリープ試験関係の整備5か年計画が 

昨年度で終了したのに引続き,本年度より「疲れ試験施設整備4か年計画」が開始され,本年度 

はこれに必要な疲れ試験庁舎建設2か年計画の初年度分,試験設備として油圧式疲れ試験機(± 

50t)1台,回転曲げ疲れ試験機(30kg-m)10台,その他が計上され,また組織として,材料試 

験部に疲れ試験室の新設が認められた。

特別研究は,連続製鋼技術に関する研究ほか3テーマ,研究設備では,光物性測定装置,X線 

局部応力測定装置,合金板結晶粒調整装置等が計上された。

そのほか,特別研究促進調整費により,カルコゲンクロマイトに関する総合研究(予算11,125 

千円)およびロケット構造材料の軽量化に関する総合研究(予算7,956千円)の2テーマに当所 

も研究参加することになった。

また研究成果の実用化については,当所電気磁気材料研究部において開発した「超電導マグネ 

ット用導線の製造技術」が新技術開発事業団の開発課題として,日本真空技術(株)に開発依託さ 

れたほか,当所の特許「液体噴霧装置」による金属粉末の製造技術の実施契約を日本アトマイズ 

加工(株)および川崎製鉄(株)と締結した。

昭和45年度

予算総額1,400,297千円,増員7名(定員削減9名)。組織としては,疲れ第2試験室(材料 

試験部)の新設が認められた。本年度は,疲れ試験庁舎建設計画の第2年度分,試験設備関係と 

して油圧式疲れ試験機(±100t)1台,バイブロフォア型疲れ試験機(±5t)2台,回転曲げ疲 

れ試験機(±30kg-m)10台,低サイクル高温疲れ試験機10台,回転曲げ高温疲れ試験機(±10 

kg-m)10台等が計上された。

特別研究は,連続製鋼技術に関する研究ほか2テーマが計上され,研究設備では,試料振動型 

磁力計,走査型定量解析装置,10 kg真空溶解炉,高周波加熱式変態測定記録装置,10kw電子 

ビーム溶解炉等が計上された。

また,当所で開発した「鉄―マンガン―クローム半硬質磁石合金」が新技術開発事業団の開発 

課題として日立金属(株)に開発依託された。

昭和46年度

予算総額1,455,005千円,増員7名(定員削減9名)。組織としては,疲れ第3試験室(材料 

試験部)の新設が認められた。本年度は,「疲れ試験施設整備4か年計画」の第3年度分として, 

油圧式疲れ試験機(±40t)1台,大型疲れ試験機1台,組合せ荷重疲れ試験機1式,バイブロフ



ォア型疲れ試験機(±5t)1台,引圧型疲れ試験機(±3t)2台,捩��り疲れ試験機(5kg-m) 

5台,油圧式曲げ疲れ試験機(±150t)等の試験設備が整備される。

特別研究としては,連続製鋼技術に関する研究,高融点金属・合金に関する研究,超強力鋼に 

関する研究の3テーマが計上されている。

研究設備整備関係では,レーザーラマン分光器,流動還元装置,超軟X線分光器,X線マイク 

ロアナライザ等が計上されている。

なお,本年度より,当研究所の発明を特許申請する際の手続等に要する経費,当研究所保有特 

許を実用化するに当り,必要な指導等に伴なう旅費が認められて計上されている。



1.2機 構

昭和31年度に1管理部および4研究部で発足した当研究所は,過去15年間において,進展する 

科学技術の要請に応ずるため逐年新しい研究部門を拡充強化し,昭和46年度現在において,1管 

理部(4課構成)および14研究部(58研究室構成)となり,金属材料に関する総合的試験研究の 

推進体制の基盤をほぼ確立し,これら研究部における研究活動は,つぎに示すように金属材料に 

関する分野を網羅するものとなった。

(1) 金属の物理と化学に関する基礎的研究

(2)材料技術に関する研究

a.新材料と材質

b.材料の強さ

(3) 新製造技術に関する研究

a・製錬法

b.加工法

発足以来の機構変遷の推移をみると表1.2.1のとおりであり,さらに昭和46年度現在における 

全体機構図を示すと表1. 2.2のとおりである。



表1.2.1機 構

昭和31年度 昭和32年度 昭和33年度 昭和34年度 昭和35年度 昭和36年度 昭和37年度 昭和38年度

所 長 所 長 所 長 所 長 所 長 所 長 所 長 所 長
科学研究官 科学研究官 科学研究官 科学研究官 科学研究官 科学研究官 科学研究官 科学研究官
管理部 管理部 管理部 管理部 管理部 管理部 管理部 管理部
庶務課 庶務課 庶務課 庶務課 庶務課 庶務課 庶務課 庶務課

会計課 会計課
企画課 企画課 企画課 企画課 企画課 企画課 企画課 企画課

技術課 技術課 技術課
第1部 第1部 

(3研究室)
第1部 
(5研究室)

第1部 
(6研究室)

第1部 
(4研究室)

第1部 
(5研究室)

金属物理 
研究部 
(4研究室)

金属物理 
研究部 
(5研究室)

第2部 第2部 
(3研究室)

第2部 
(4研究室)

第2部 
(4研究室)

第2部 
(4研究室)

第2部 
(4研究室)

金属化学 
研究部 
(4研究室)

金属化学 
研究部 
(4研究室)

第3部 第3部 
(3研究室)

第3部 
(4研究室)

第3部 
(4研究室)

第3部 
(4研究室)

第3部 
(4研究室)

製 錬
研究部 
(2研究室)

製 錬
研究部 
(4研究室)

第4部 第4部 
(4研究室)

第4部 
(4研究室)

第4部 
(4研究室)

第4部 
(4研究室)

第4部 
(3研究室)

鉄鋼材料 
研究部 
(7研究室)

鉄鋼材料 
研究部 
(4研究室)

第5部 
(3研究室)

第5部 
(4研究室)

第5部 
(4研究室)

非鉄金属 
材料研究部 
(3研究室)

非鉄金属 
材料研究部 
(4研究室)

第6部 
(2研究室)

第6部 
(3研究室)

第6部 
(3研究室)

特殊金属 
材料研究部 
(5研究室)

特殊金属 
材料研究部 
(6研究室)

第7部 
(4研究室)

第7部 
(3研究室)

電気磁気 
材料研究部 
(5研究室)

電気磁気 
材料研究部 
(5研究室)

第8部 
(2研究室)

第9部 
(4研究室)

製造冶金 
研究部 
(4研究室)

材料強度 
研究部 
(4研究室)

材料強度 
研究部 
(5研究室)

溶接材料 
研究部 
(3研究室)

溶 接
研究部 
(4研究室)

工業化 
研究部 
(3研究室)

工業化 
研究部 
(3研究室)

5部2課 5部2課 
13室

5部2課 
17室

7部2課 
23室

8部2課
27室

10部3課 
32室

11部4課 
40室

12部4課 
48室



推 移 表

昭和39年度 昭和40年度 昭和41年度 昭和42年度 昭和43年度 昭和44年度 昭和45年度 昭和46年度

所 長 所 長 所 長 所 長 所 長 所 長 所 長 所 長
科学研究官 科学研究官 科学研究官 科学研究官 科学研究官 科学研究官 科学研究官 科学研究官
管理部 管理部 管理部 管理部 管理部 管理部 管理部 管理部
庶務課 庶務課 庶務課 庶務課 庶務課 庶務課 庶務課 庶務課
会計課 会計課 会計課 会計課 会計課 会計課 会計課 会計課
企画課 企画課 企画課 企画課 企画課 企画課 企画課 企画課
技術課 技術課 技術課 技術課 技術課 技術課 技術課 技術課

金属物理 
研究部 
(5研究室)

金属物理 
研究部 
(5研究室)

金属物理 
研究部 
(5研究室)

金属物理 
研究部 
(5研究室)

金属物理 
研究部 
(5研究室)

金属物理 
研究部 
(5研究室)

金属物理 
研究部 
(6研究室)

金属物理 
研究部 
(6研究室)

金属化学 
研究部 
(4研究室)

金属化学 
研究部 
(4研究室)

金属化学 
研究部 
(4研究室)

金属化学 
研究部 
(4研究室)

金属化学 
研究部 
(4研究室)

金属化学 
研究部 
(4研究室)

金属化学 
研究部 
(5研究室)

金属化学 
研究部 
(5研究室)

製 錬
研究部 
(5研究室)

製 錬
研究部 
(5研究室)

製 錬
研究部 
(5研究室)

製 錬
研究部 
(5研究室)

製 錬
研究部 
(5研究室)

製 錬
研究部 
(5研究室)

製 錬
研究部 
(5研究室)

製 錬
研究部 
(5研究室)

鉄鋼材料 
研究部 
(4研究室)

鉄鋼材料 
研究部 
(4研究室)

鉄鋼材料 
研究部 
(4研究室)

鉄鋼材料 
研究部 
(4研究室)

鉄鋼材料 
研究部 
(4研究室)

鉄鋼材料 
研究部 
(4研究室)

鉄鋼材料 
研究部 
(4研究室)

鉄鋼材料 
研究部 
(4研究室)

非鉄金属 
材料研究部 
(5研究室)

非鉄金属 
材料研究部 
(5研究室)

非鉄金属 
材料研究部 
(5研究室)

非鉄金属 
材料研究部 
(5研究室)

非鉄金属 
材料研究部 
(5研究室)

非鉄金属 
材料研究部 
(5研究室)

非鉄金属 
材料研究部 
(4研究室)

非鉄金属 
材料研究部 
(4研究室)

特殊金属 
材料研究部 
(4研究室)

特殊金属 
材料研究部 
(4研究室)

特殊金属 
材料研究部 
(4研究室)

特殊金属 
材料研究部 
(4研究室)

特殊材料 
研究部 
(2研究室)

特殊材料 
研究部 
(2研究室)

特殊材料 
研究部 
(3研究室)

特殊材料 
研究部 
(3研究室)

電気磁気 
材料研究部 
(5研究室)

電気磁気 
材料研究部 
(5研究室)

電気磁気 
材料研究部 
(5研究室)

電気磁気 
材料研究部 
(5研究室)

電気磁気 
材料研究部 
(4研究室)

電気磁気 
材料研究部 
(4研究室)

電気磁気 
材料研究部 
(4研究室)

電気磁気 
材料研究部 
(4研究室)

製造冶金 
研究部 
(4研究室)

製造冶金 
研究部 
(4研究室)

原子炉材料 
研究部 
(3研究室)

原子炉材料 
研究部 
(3研究室)

原子炉材料 
研究部 
(3研究室)

原子炉材料 
研究部 
(3研究室)

製造冶金 
研究部 
(4研究室)

製造冶金 
研究部 
(4研究室)

製造冶金 
研究部 
(4研究室)

製造冶金 
研究部 
(4研究室)

製造冶金 
研究部 
(4研究室)

製造冶金 
研究部 
(4研究室)

材料強度 
研究部 
(5研究室)

材料強度 
研究部 
(5研究室)

材料強度 
研究部 
(5研究室)

材料強度 
研究部 
(5研究室)

材料強度 
研究部 
(5研究室)

材料強度 
研究部 
(5研究室)

材料強度 
研究部 
(4研究室)

材料強度 
研究部 
(4研究室)

腐食防食 
研究部 
(4研究室)

腐食防食 
研究部 
(4研究室)

腐食防食 
研究部 
(4研究室)

腐食防食 
研究部 
(4研究室)

腐食防食 
研究部 
(4研究室)

腐食防食 
研究部 
(4研究室)

腐食防食 
研究部 
(4研究室)

腐食防食 
研究部 
(4研究室)

溶 接
研究部 
(4研究室)

溶 接
研究部 
(4研究室)

溶 接
研究部 
(4研究室)

溶 接
研究部 
(4研究室)

溶 接
研究部 
(4研究室)

溶 接
研究部 
(4研究室)

溶 接
研究部 
(4研究室)

溶 接
研究部 
(4研究室)

工業化 
研究部 
(3研究室)

工業化 
研究部 
(3研究室)

工業化 
研究部 
(3研究室)

工業化 
研究部 
(3研究室)

工業化 
研究部 
(3研究室)

工業化 
研究部 
(3研究室)

工業化 
研究部 
(3研究室)

工業化 
研究部 
(3研究室)

材料試験所 
準備室

材料試験部 材料試験部 材料試験部 材料試験部 材料試験部 材料試験部 材料試験部

業務課 業務課 業務課 
(2試験室)

業務課 
(2試験室)

業務課 
(3試験室)

業務課 
(4試験室)

業務課
(5試験室)

試験課 試験課

13部4課52室 
及び1準備室

14部6課 
52室

14部6課 
52室

14部5課 
54室

15部5課 
54室

15部5課 
55室

15部5課 
57室

15部5課 
58室



表1.2.2昭和46年度機構図
所長 河田和美

科学研究官 伊藤伍郎

管理部 剛崎章二

庶 務 課 榊原賢二
会 計 課 岩間松雄
企 画 課 林 弘
技 術 課 柏倉修司

金属物理研究部 吉田秀彦

金属物理第1研究室 能勢 宏
金属物理第2研究室 武内 朋之
金属物理第3研究室 吉川 明静
金属物理第4研究室 古林 英一
物理分析室(併)吉川明静 
電子計算機室 山本 巌

金属化学研究部 吉村 浩
金属化学第1研究室 川瀬 晃
金属化学第2研究室 新居 和嘉
金属化学第3研究室 千葉 実
金属化学第4研究室 河村 和孝
化学分析室 須藤恵美子

製錬研究部 柳橋哲夫
鉄製錬第1研究室 大場 章
鉄製錬第2研究室 田中 稔
鉄製錬第3研究室 郡司好喜
非鉄製錬第1研究室 黒沢 利夫
非鉄製錬第2研究室 亀谷 博

鉄鋼材料研究部 田中龍男
鉄鋼第1研究室 津谷和男
鉄鋼第2研究室 内山 郁
特殊鋼第1研究室 平井春彦
特殊鋼第2研究室 金尾正雄

非鉄金属材料研究部 木村 啓造

非鉄金属第1研究室 辻本 得蔵
非鉄金属第2研究室 佐々木靖男
非鉄金属第3研究室(併)木村 啓造
非鉄金属第4研究室 松尾 茂

特殊材料研究部 依田連平

特殊材料研究室 高橋仙之助
複合材料研究室 渡辺 治
超耐熱材料研究室 渡辺 亨

電気磁気材料研究部 福本 保

電気材料研究室 太刀川恭治
磁性材料研究室 森本一郎
高純度金属研究室 大庭幸夫
金属間化合物研究室 増本 剛

運営委員(五十音順)

稲井 好広 三菱金属鉱業(株)常務取締役
太田暢人 通商産業省工業技術院長
木原 博 大阪大学教授
久保 俊彦 (株)日立製作所副社長
五弓勇雄 東京大学教授
三本木貢治 東北大学教授
鈴木 平 東京大学教授(物性研究所長)
田畑新太郎 (社)日本鉄鋼協会専務理事
藤木 俊三 新日本製鐵(株)副社長
舟木好右衛門 東京工業大学名誉教授
宗像 英二 特殊法人日本原子力研究所理事長

原子炉材料研究部 渡辺亮治

原子炉材料研究室 永田徳雄
原子炉構造材料研究室 吉田平太郎 
アイソトープ利用研究室前橋陽一

製造冶金研究部 牧利口貞

鋳造研究室 菊地政郎
加工冶金研究室(併)牧口利貞 
熱処理研究室 渡辺 敏
粉末冶金研究室 田村皖司

材料強度研究部 岩元兼敏

静的強さ研究室 小口 醇
動的強さ研究室 辻 栄一
非破壊検査研究室 木村 勝美
材料強さ試験室(併)辻 栄一

腐食防食研究部 鈴木正敏

湿食研究室 清水義彦
乾食研究室 俣野宣久
表面処理研究室 福島敏郎
防食研究室 小林豊治

溶接研究部 稲垣道夫

溶接冶金研究室 岡根 功
融接研究室 西川 淳
圧接研究室 橋本達哉
特殊溶接研究室 蓮井 淳

工業化研究部 中川龍一

工業化第1研究室 吉松史朗
工業化第2研究室 上田卓弥
溶解圧延室(併)吉松史朗

材料試験部 吉田 進
業 務 課 九島元治 
クリープ第1試験室 横井 信
クリープ第2試験室 田中千秋
疲れ第1試験室 西島 敏
疲れ第2試験室 佐々木悦男
疲れ第3試験室 村松 晃

(昭和46年5月1日現在)注) は46年度新設



1.3人 員

金属材料に関する総合的試験研究の効率的運営を図る必要のある当所は,長期整備計画に基づ 

いて,人員および機構の整備・強化を図り,昭和46年度現在指定職1人,研究職320人,行政職 

(一)71人および行政職(二)87人計479の定員となった。このうち,行政職(一)71人については,管理 

部各課における研究管理,人事管理,予算管理および設備管理等の業務を,また行政職(二)87人 

については,研究用各種施設の管理運営ならびに技術サービス業務に従事し,研究活動を側面か 

ら支援している。なお,このほかに非常勤医師1名と常勤職員看護婦1名が職員の健康管理に当 

っている。

いま,現在に至るまでの人員増減の推移をみると,表1.3.1に示すとおりである。

また,研究部における研究活動を総合的・組織的に推進する必要上,研究員の専門分野は多岐 

にわたっており,これを専門別に見ると,研究員3 G以上定数216名中,理学系は49名,工学系 

は167名となっており,又冶金学専門者は全体の約50%に近い103名を占めており,ついで物理 

29名,化学19名となっている。これらを総括すると表1.3.2に示すとおりである。

1.4予 算

当研究所は,本年7月をもって満15周年を迎えた。この間に総合的試験研究体制の整備強化を 

鋭意図ってきたが,これを予算面から考察すると予算累計額は,昭和45年度に至るまで127億7 

千6百万円に達し,この内訳は,人件費31億5千5百万円,試験研究費を含む事業費95億7千万 

円,その他5千1百万円となっている。この間,金属材料に関する基礎,応用および開発に至る 

一貫した試験研究の効率的推進を図るため,優秀な研究者の増員,各種の基礎的研究設備および 

工業化試験用の設備ならびに研究庁舎および実験工場等の整備を行なってきた。とくに,実験 

工場として溶解,鍜造,圧延および熱処理等の諸設備については,小型(10 Kgプラント)試験 

設備および大型(100 Kgプラント)試験設備の設置を行ない試験研究用各種試料の作製を集中 

的かつ効率的に行なうことが可能となった。さらに,また材料試験関係設備については,クリー 

プお よび疲れ試験設備等を中心に整備が行なわれてきた。

因みに,発足以来の予算額の推移を示すと表1. 4.1のとおりである。



表1.3.1人員構成推移表

俸給表
部

門年度

指定職 
(甲)

行政職 
(一)

行政職 
(二) 研究職 計

昭和31年度
管理部門 20
研究部門 20

計 40

昭和32年度
管理部門 21 8 1 30
研究部門 50 50

計 21 8 51 80

昭和33年度
管理部門 24 8 1 33
研究部門 10 77 87

計 24 18 78 120

昭和34年度
管理部門 33 11 1 45
研究部門 35 119 154

計 33 46 120 199

昭和35年度
管理部門 33 16 1 50
研究部門 41 157 198

計 33 57 158 248

昭和36年度
管理部門 45 36 1 82
研究部門 36 192 228

計 45 72 193 310

昭和37年度
管理部門 58 47 1 106
研究部門 2 38 231 271

計 60 85 232 377

昭和38年度
管理部門 63 48 1 112
研究部門 2 40 256 298

計 65 88 257 410

昭和39年度
管理部門 64 49 2 115
研究部門 3 40 270 313

計 67 89 272 428

昭和40年度
管理部門 1 67 49 1 118
研究部門 6 42 279 327

計 1 73 91 280 445

昭和41年度
管理部門 1 64 49 1 115
研究部門 6 50 283 339

計 1 70 99 284 454

昭和42年度
管理部門 1 64 48 1 114
研究部門 7 59 292 358

計 1 71 107 293 472

昭和43年度
管理部門 1 64 48 1 114
研究部門 7 62 302 371

計 1 71 110 303 485

昭和44年度
管理部門 1 64 47 1 113
研究部門 7 56 307 370

計 1 71 103 308 483

昭和45年度
管理部門 1 64 45 1 111
研究部門 7 51 312 370

計 1 71 96 313 481



表
1.

3.
2研
究
員
専
門
別

(指
定
職

(甲
)と
研
究
職

3 G
以
上

)
(昭
和

46
年

4
月

1
日
現
在

)

専
門
別

理
 

学
 

系
工

 
学

 
系

計
所
属

物
理
化
学

そ
の
他
冶
金
機
械

応
用
物
理
応
用
化
学
電
気
化
学
電
気
溶
接

そ
の
他

所
 

長
1

(1
)

1
(1

)

科
学
研
究
官

1
(1

)
1

(1
)

金
属
物
理
研
究
部

1
3
(5

)
1

2
(2

)
3
(2

)
2
(1

)
21

(1
0)

金
属
化
学
研
究
部

1
1
0
(2

)
1

(1
)

5
(4

)
6

2
3
(7

)

製
錬
研
究
部

1
4

(2
)

9
(5

)
1

1
5
(7

)

鉄
鋼
材
料
研
究
部

1
5
(5

)
2

1
7

(5
)

非
鉄
金
属
材
料
研
究
部

2
1

1
0
(4

)
1

1
4
(4

)

特
殊
材
料
研
究
部

9
(3

)
2

(1
)

1
1
(4

)

電
気
磁
気
材
料
研
究
部

5
6

(3
)

2
(1

)
1
(1

)
6

2
0
(5

)

原
子
炉
材
料
研
究
部

1
(1

)
1
(1

)
8

(4
)

1
1
1
(6

)

製
造
冶
金
研
究
部

2
1

2
(3

)
2

1
(1

)
1

7
(4

)

材
料
強
度
研
究
部

1
1

8
1
(1

)
1

1
2
(1

)

腐
食
防
食
研
究
部

1
6

(2
)

5
1

1
3
(2

)

溶
接
研
究
部

1
(1

)
6

(1
)

2
(2

)
5

(1
)

2
(1

)
1
6
(6

)

工
業
化
研
究
部

7
(3

)
1
(1

)
8
(4

)

材
料
試
験
部

2
(2

)
6

(1
)

5
(1

)
1

2
1

6
(4

)

計
2

9
(9

)
1
9
(6

)
1

(1
)

10
3(

41
)

2
5
(6

)
3

(2
)

1
6
(2

)
2

(2
)

1
3

(1
)

2
(1

)
3

21
6(

71
)

備
考
(
)
は
学
位
取
得
者
で
内
数



表1.4.1事 項 別 予

区 分 31年度 32年度 33年度 34年度 35年度 36年度 37年度 38年度

(組織)科学技術庁

218科学技術庁 
試験研究所

13金属材料技術研究所 
に必要な経費 100, 000 213, 894 413, 463 588, 994 654, 050 774,730 812, 358 822, 601

1.人 件 費 11,577 26, 055 41,175 60,194 84, 248 118,992 155, 829 193,711

2.特別経費 88, 423 187,839 372,288 528,800 569,802 655,738 656,529 628, 890

(1)一般管理運営 3, 891 2, 237 2, 910 4, 012 4, 394 4, 974 6, 931 7, 017

(2)各部門運営 3,179 13,541 20, 241 42,355 55,775 82,574 104, 426 128,089

(3)受託研究 0 0 0 0 1,000 2, 000 2, 009 3, 000

(4)特定装置 
実験運営 0 0 0 0 5,970 11,940 12,736 13,593

(5)金属材料 
技術特別研究 0 0 15, 035 24,085 25,123 28, 050 41,150 34, 434

(6)研究設備整備 40, 000 135,991 261,500 285, 365 315,667 348,218 408, 292 373,459

(7)営繕等施設整備 41,353 36, 070 72,602 172,983 161,873 177, 982 80, 985 69,298

(8)材料試験 0 0 0 0 0 0 0 0

216国立機関原子力試験 
研究費 0 12,100 88,980 60, 973 51,243 103, 442 120, 640 107, 379

213特別研究促進調整費 0 0 0 0 0 0 0 0

合 計 100, 000 225,994 502, 443 649,967 705, 293 878,172 932, 998 929,980

累 計 100, 000 325, 994 828, 437 1,478, 404 2,183, 697 3, 061,869 3, 994, 867 4,924,847



算 額 推 移 表
(単位千円)

39年度 40年度 41年度 42年度 43年度 44年度 45年度 46年度 合 計

782, 954 981,979 1,072,819 1,144,129 1,089,800 1,090, 576 1,329, 535 1,414,739 13, 286, 621

221,098 252,724 288,657 329,335 383,783 454, 369 533, 365 635, 348 3,790,460

561,856 729,255 784,162 814,794 706, 017 636, 207 796,170 779,391 9,496,161

9, 803 11,881 9, 655 11,094 10,098 10, 444 11,876 12,216 123,433

139, 347 160,412 178, 003 197,282 207, 335 224,987 244,205 270, 899 2,072,650

1,000 1,000 1,000 500 500 500 1,020 3,413 16, 942

17, 312 17,312 17,312 20,932 33,499 39,614 41,154 41,544 272,918

43,942 44, 300 44, 300 49,095 47,622 48, 400 51,677 57,732 554,945

208,168 140,000 58, 647 125,216 95, 580 110,000 110,000 110, 000 3,126,103

85,822 40,218 28, 250 13,731 9, 696 10, 342 13,834 13,762 1,028,801

56,462 314,132 446, 995 396,944 301,687 191,920 322,404 269,825 2, 300,369

81,465 43,667 38,164 34,896 35,354 36,379 38,540 40,266 893,488

0 0 0 0 0 19, 081 32,222 6, 553 57,856

864,419 1,025,646 1,110, 983 1,179,025 1,125,154 1,146, 036 1,400,297 1,461,558 14,237, 965

5,789,266 6,814, 912 7, 925, 895 9,104,920 10,230,074 11,376,110 12,776, 407 14,237, 965 14,237,965



1.5 土地・建物

当所は旧海軍技術研究所の土地および建物の所管替により発足を見,その後施設・設備の拡充 

により,現在土地46,773m2建物延37,314 m2を占めるに至った。これらの推移を示すと表 

1.5.1および表1.5.2のとおりであり,また,建物の配置図および鳥かん図をそれぞれ図1.5.3 

および図1.5.4に示す。

表1.5.1土地推移表

区分 年 月 日 土地面積(m2) 備 考

庁舎

34 4 7 40, 304 大蔵省より所管換
34 11 30 △ 744 宿舎へ用途変更
38 3 30 △ 69 〃

38 1116 △ 79 〃

40 3 10 5,183 東京防衛施設局より所属替
42 9 18 240 大蔵省より所管換
46 2 4 1,046 東京防衛施設局より所属替

小 計 45,881

宿舎

34 11 30 744 庁舎より用途変更
38 3 30 69 〃

38 1116 79 〃

小 計 892

合 計 46,773

表1.5.2建物推移表(庁舎)

建物 
番号 建 物 名

建物面積 年 月 日
備 考

建m2 延m2 竣 工 増築等

10 守 衛 所 36 36 34. 4 . 7 大蔵省より所管替
11 宿 直 室 43 43 〃 〃

12 旧 受 付 20 20 〃 〃

13 ガラス工場 106 106 〃 〃

59 A ポンプ小屋 10 10 〃 〃

62 倉 庫 10 10 〃 〃

79O 倉 庫 3 3 〃 〃

以 上 7 件 △ 228 △ 228 管理庁舎新築の為用途廃止
倉 庫 383 383 40. 3.10 東京防衛施設局より所属替
焼 却 場 46 46 〃 〃

以 上 2 件 △ 429 △ 429 材料試験棟新築の為用途廃 
止



建物 
番号 建 物 名

建物面積 年 月 日
備 考

建m2 延m2 竣 工 増築等

10 守衛所宿直室等 155 155 41.5.30 新 築
14 管理庁舎 499 1,880 41.3 . 3 〃

16 特高変電所 173 173 46. 2 . 4 東京防衛施設局より所属替
16 B 〃 倉庫 9 9 38.1.11 新 築

17 R I貯蔵庫 5 5 34. 4 . 7 { 34. 5.18
 34. 6.19

大蔵省より所管替 
その後一部模様替増築

18 危険物貯蔵庫 11 11 〃 45.10. 8 〃

19 油 脂 庫 19 19 44.1.25 新 築
20 木工場倉庫 278 278 34. 4 . 7 40. 2 .1 大蔵省より所管替 

その後模様替
21A 非破壊試験場 533 533 〃 〃
21B 〃 100 100 〃 { 34. 5.18 

 34. 6.19 〃

22 A
熱処理溶解 
圧延実験所 
ボ イ ラー室

2, 846 3, 238 〃
{36.6.15 34.4.26
37.1.26 34.5.18
40.1.28 34.6.19
 35.3.15

〃

22 B 溶解圧延実験場 1,816 1,875 36. 6.26
{ 38. 3.30 
 39. 3.25 新築その後模様替

22 C ボ ン ベ 室 17 17 35. 3.15 新 築
22 D 倉 庫 42 42 40.1.28 〃

22 E ボ ン ベ 室 24 24 43. 3.15 〃

22 F 倉 庫 73 73 44. 3.29 〃

23 小型溶解加工実験場 965 1,060 34. 4 . 7 {36.3.22 39.3.31 
 38.1.11 40.2.1 
39.3.25

〃

24 精密測定試験庁舎 1,552 6, 288 34. 9.25 新築その後模様替及び増築
大蔵省より所管換 
その後一部模様替24A 動 力 室 714 714 34. 4 . 7 34. 9.25

25 トリウム実験場 232 232 〃 {34.5.18 34.6.19
38.1.11 〃

26 低温実験場 417 417 36. 8.21 38.1.11 新築その後模様替

27 食 堂 207 207 34. 4 . 7 大蔵省より所管替
27 B 浴 場 21 21 〃 〃

28 ベリリウム実験場 89 113 38. 3.30 新 築

29 液化窒素貯蔵庫 9 9 45. 3.13 〃

30 化学溶接 
粉末冶金実験場 1,274 5,122 35. 8.16

{36.6.2 39.3.31
38.1.11 40 2.1
39.3.25 40.4.1

新築増築及び模様替

30A 溶接実験場 858 858 36. 6 . 2 新 築
30 B 変 電 室 110 110 35. 8.16 〃

30 C ポ ン プ 室 25 25 〃 〃

30 D ポーチ(車寄せ) 15 15 36. 6 . 2 〃

30E 車 庫 62 62 38. 3.30
{34.6.19 37.1.23
35.8.16 37.3.31
36.11.30

新築及び増築

31 材料試験場 1,222 1,717 34. 4 . 7 大蔵省より所管換 
その後一部模様替

31A 〃 72 72 〃 35. 2 . 8 〃

31B 〃 35 35 〃 大蔵省より所管換

31C 〃 58 58 〃 〃

32 倉 庫 78 78 43.12.24
{34.4.20 37.331 
34.5.18 39.3.31 
34.6.19

新 築
34 機械工作場 756 1,518 34. 4 . 7 大蔵省より所管換 

その後一部模様替
34 B ボ ン ベ 室 6 6 42. 7.18 〃

35 非鉄実験場 280 801 38.1.11 39. 3.25 新築及び模様替



(昭和46年5月31日現在)

建物 
番号 建 物 名

建物面積 年 月 日
備 考

建m2 延m2 竣 工 増築等

36 R I 実験場 360 720 38. 3.30 39. 6.24 新築及び増築

37 酸 洗 場 39 39 34. 6.19 新 築

38A 中性子照射場 72 72 40. 5.31 〃

38 B 機 械 室 13 13 〃 〃

39 衝撃実験場 96 105 43. 9.18 〃

40 渡 廊 下 233 233 34. 6.19 〃

41 ポ ン プ 室 8 8 38.1.11 〃

50 材料試験棟 2,155 5, 508 41.6 . 8 新築及び増築

51 疲れ試験棟 700 2,200 46. 3.30 〃

51A 物 置 8 8 45. 3.20 新 築

79 A 倉 庫 11 11 39. 3.31 〃

80 礦 石 置場 15 15 42. 5.10 〃

計 19,367 36, 902

81 住 宅 146 146 32. 2.10 新 築

82 〃 148 266 38. 3.10 38.11.20 新築その後増築

計 294 412

合 計 19,661 37, 314



図1.5.3建 物 配 置 図

10.正 門

14.管理庁舎

22.溶解,加工,熱処理

22-B鉄製錬,鋳造

23.小型溶解,加工

24.第1研究棟

26.低温実験

25.特殊金属第1実験場

28.特殊金属第2実験場

30.第2研究棟

31.材料強度

34.機械工作

35.鉄,非鉄製錬

36. R.I.実験

38.放射化分析

39.衝撃実験

50.クリープ試験

51.疲れ試験

(注)建物に付した数字は 
庁舎番号を示す。

(46. 5.31現在)



図
1.

5.
4金
材
技
研
鳥
か
ん
図



第2部

業務概要

5 2 iB
HR




ee cr
target
7 ine

see
cael
hemes iF
=i

baal th aM





総 説

現代における技術革新はめざましく,その及ぼす影響もまた極めて顕著といえる。最近の科学 

技術の飛躍的発展を可能としたのは,材料技術,電子技術,制御技術,情報処理技術等基盤的科 

学技術の発展に負うところが極めて大きいといわれている。

金属材料技術研究所は材料技術の分野において,技術の新領域を拡大し,革新的な材料技術の 

萠芽を培養するために,設立当初に定められた*基本方針にもとづいてこの15年間の運営を行なっ 

てきた。

基本方針

1.研究計画の策定および研究の実施については,広く官民との連けい協力を基本とする。

2.国として必要な研究および試験を実施するため,一般の研究所とは異なり,大規模かつ近 

代的な研究設備を整備する。

3.人員,設備などの整備に当っては,研究所の拡充と研究の実施との調整に考慮を払って , 

近代的感覚をとり入れた時代にふさわしい研究所の早期完成をはかる。

4.機構は研究内容の拡大分化に伴ない,将来は15部程度になることを予想している。

設立当初は,科学技術庁金属材料研究部会をはじめ,同金属材料研究連絡会,鉄鋼および非鉄 

金属関係等民間企業の技術幹部との懇談会を開催して,相互の連絡ならびに当所の運営について 

懇談し,基本方針の有効適切な実施上の示唆を得てきた。

昭和42年には,総理府令第24号で当所の組織規則が改正され,前述のとおり,金属材料技術研 

究所の運営に関し,所長の諮問に応じるため,運営委員会の設置が決った。委員会は学界6人, 

産業界3人,官界2人の委員によって構成されており,昭和43年度より毎年2回当所の概算要求 

および業務計画について審議し,当所の業務計画の策定ならびに研究の実施について,広く各界 

の意見,要望等を反映させてきた。

この間,研究実施の適正合理化をはかるために昭和35年度より「研究実施手続規程」を制定 

し,研究計画の立案から成果のまとめに至るまで一貫して研究員に対して,そのよるべき手続を 

定めた。昭和44年度にはこの規程を抜本的に改正し,当所の研究実施全般にわたる憲法ともいう 

べき「研究管理要綱」を制定し,当所における研究管理の準則を明らかにした。

また,昭和43年度より,特定分野における試験研究の効率的な実施をはかるため,所内に研究 

委員会を設置し,研究活動の推進をはかりつつある。現在,原子力,航空宇宙,材料強さおよび 

海洋開発の4研究委員会が設置されており,活発な活動を行なっている。



一方,昭和42年9月には,筑波地区に新設される研究学園都市へ金属材料技術研究所の一部を 

他の35機関と共に移転するとの閣議了解が行なわれたので,移転に関する基本的事項ならびに推 

進計画をあらためて見直すため,昭和44年7月に整備・拡充計画懇談会を設置し,筑波移転を含 

めて一般研究環境ならびに研究体制の整備・拡充に関する基本的事項について総合的な検討を行 

なう体制を確立した。さらにまた昭和45年11月には,長期計画委員会を発足させ,研究の長期計 

画ならびにこれにともなう組織,施設,設備等に関して調査審議を行ない,当所の今後にわたる 

長期計画の作成に努力しつつある。

当所は業務計画としてとりあげている研究課題のほかに,昭和36年度より民間企業等から委託 

される研究を受託研究として実施する一方,産業界,学協会およびその他の機関との共同研究に 

協力するよう努めている。

さらに,研究活動の背後にある重要な面として図書情報収集,特許取得およびその実用化の推 

進ならびに対外活動に関して総括しよう。

科学技術の進展は情報化時代という言葉に象徴されるように膨大な情報を生み,文献の収集整 

理,ならびにその活用と研究成果の広報普及は不可欠な業務である。情報管理活動としては,内 

外の一次文献の整備とともに二次文献の作成整備を行ない,資料提供サービス活動の強化を図っ 

ている。また,当所の研究成果は研究報告として出版刊行するとともに,春秋の学会等における 

発表を通じてその普及につとめている。

また,当所で得られた研究成果のうち,とくに著るしい経済的効果の期待しうる新規な技術は 

特許出願し,国有特許の確保につとめている。現在までに国内において登録された特許は22件, 

出願係属中のものは58件である。また,国際的な面で権利の確保を必要とする特許については, 

工業先進国を対象に外国特許の出願も行なっている。

国際的な技術交流,情報交換の面で非常に有効な国際会議および環境の異なる海外の大学,研 

究機関等で研究を行ない,国際的視野をもったすぐれた研究者を育成するための海外留学を含 

め,この5年間における海外出張者は年間平均10名をかぞえる。一方,この期間に海外から受け 

入れた留学生は米,英,仏,独,ブラジルおよび台湾より各1名づつ,計6名であった。また, 

国内のみならず海外からの見学者も毎年増加の一途を辿り,昭和45年度は135名にのぼった。

2.1研究推進活動

国立試験研究機関の使命と任務は,進展する技術革新と社会的要請に即応した研究を行ない, 

その成果を効果的に啓蒙・普及し,国民経済の向上に資し,もって国民の福祉に寄与することで 

ある。この目的意識のもとに,国立試験研究機関はみずからの体質を改善するとともに,その研 

究分野は民間企業では行ないがたい基礎的・共通的性格の試験研究,あるいはリスクの大きい中



核的先導的技術分野の開拓を組織的,計画的に遂行することにあると思われる。

このような考えのもとに,当所は発足以来人員の強化をはかり,研究者および技術者の養成に 

つとめる一方,金属材料その他これに類する材料の創製および品質の改善ならびに新製造法の確 

立等をはかるため,金属材料の5つの分野(①金属の物理と化学②新材料と材質③材料の強さ④ 

新製錬法および⑤新加工法)について,基礎,応用から開発にいたる各研究段階別に効率的な実 

施体制をしき,一貫した研究活動を行なってきた。

(1)研究の分類

従来,当所で実施する研究は特別研究,原子力研究および一般研究の区分により計画設定を行 

なってきたが,昭和46年度よりは研究の社会的および経済的背景の変遷に対処して次の区分によ 

り研究の分類を行なうことにした。

分 類 内 容

1
.

プ
ロ
ジ
ェ
ク
ト
研
究

1-1 (イ)とくに大規模に行なう必要のある研究であって,早急に解決を必要とするもの。

(ロ)比較的多額の研究費を必要とし,かつ長期にわたる研究期間を必要とするもの。

(ハ) 基礎的研究成果が十分で,具体的な研究目標および研究計画が設定でき,かつ研究 

成果が十分期待できるもの。
(ニ) 当該研究に必要な研究体制(研究者,研究設備および予算)が確保しうるもの。

特
別
研
究

1-2 原子炉用金属材料およびその加工等ならびに放射性同位元素の利用に関するもので,国 
立機関原子試験研究費が計上されているもの。

原
子
力 

研
究

1-3 各省庁の所管に係る研究の総合的な推進をはかるための総合研究および不測の事態に対 

処するための緊急性のあるもの。その他多数部門の協力を要する総合的試験研究および 
各種研究に共通する基礎的試験研究に関するもので,特別研究促進調整費が計上されて 

いるもの。

特
別
研
究
促 

進
調
整
費

1-4 (イ)上記1-1～1-3による研究は終了したが,当初目的の達成をはかるため,継続して 

行なう必要がある研究。
(ロ) 経常研究のうち,基礎的な成果が十分あって,更に一層の成果が期待されるもので, 

とくに早急にその推進をはかる必要がある研究。

指
定
研
究

1-5 クリープおよび疲れに関するデータシートの作成。材
料
 

強
さ
 

デ
ー
タ 

シ
ー
ト

2
.
経
常
研
究

2-1 上記プロジェクト研究以外のもの。(但し,2-2を除く)一
般 

研
究
2-2 関連する二つ以上の一般研究について,相互の交流をはかり,もって研究の効率的な推 

進を期する必要がある研究。このため,総合担当者を設け,年数回連絡会を開く。
総
合 

研
究

(2)業務計画策定方針

業務計画の策定に当っては,科学技術会議および当所運営委員会の指針の線にもとづき,産業 

界,学界等との連けいの強化をはかり,わが国における金属材料の品質の改善,新技術の開発を



目的として計画策定を行なってきた。この場合研究題目の選定は,次の点に留意して行なってい 

る。

(イ)産業界および学界等の要望または意見を十分反映させるとともに,行政施策の推進に十 

分寄与すること。

(ロ) 国内および国外の技術動向ならびに社会的,経済的諸要因を十分勘案するとともに,長 

期的配慮をすること。

(ハ)研究計画は,原則として,年度毎に区分しうるものであること。

上記の点に留意しつつ,業務計画の作成を行なうわけであるが,この場合,研究内容はもとよ 

り,予算,研究従事者等についても綿密な検討を加え,国立試験研究機関にふさわしい業務計画 

を立案する。業務計画案は,運営委員会の審議を経た後,科学技術庁長官の承認を経て,業務計 

画として策定される。

(3)研究の実施

研究活動の効率的推進をはかり,成果の実現を期するためには,研究実施中における評価等に 

十分配慮しなければならない。

この観点より,従来実施してきた「研究実施手続規程」(昭和35年10月施行)を昭和44年度に 

抜本的に改正し,「研究管理要綱」以下一連の規程を整備し,研究実施に関する手続の円滑化を 

はかった。これらの規程は研究実施に関するすべての手続をもうらしているが,主なものをあげ 

ると次のとおりである。

(イ)研究計画の策定

前年度の1月～2月に各研究部より所長に提出された研究計画案についてヒアリングを行な 

い,次年度の研究計画(研究内容,研究従事者,予算)を策定する。

(ロ)研究経過報告書の提出

研究の進捗状況について「研究経過報告書」および「研究予算使用状況報告書」を年3回(10 

月,2月,4月)所長に提出する。10月および2月期には上記報告書にもとづいて中間ヒアリ 

ングを行ない,とくに研究の促進を図る必要のあるものについては重点的に調整費を充当する。

(ハ)研究計画変更(又は中止)願の提出

研究の実施途上で研究目的,内容,期間,従事者および予算等を変更しようとするときは, 

研究計画変更願を所長に提出し,その承認をうける。

(ニ)研究終了報告書の提出

研究担当者は,研究終了後1ケ月以内に研究終了報告書を所長に提出し,その承認をうける。 

当該研究成果の活用については,所長が必要な措置をとる。

(ホ)研究発表



研究成果の発表に当っては,すべて事前に所長の承認を必要とする。また,外部発表に先だつ 

「所内研究報告会」での発表を必要とする。

(ヘ)研究者カード

研究職3等級以上の研究員について研究者カードⅠ (経歴),Ⅱ (研究発表),Ⅲ (特許)を 

作成し,研究員の個人別データの整備を行ない,人事管理および研究管理上の基本データとし 

ての活用を図っている。

(ト)発明および考案

研究実施の過程で発明又は考案が行なわれた場合には,発明届を所長に提出し,勤務発明と 

しての判定および内容検討を所内発明検討会で実施し,勤務発明に該当するものと認められた 

ものについては,科学技術庁職員職務発明審査会の承認を得た上,出願を行なっている。

(チ)研究委員会

近時,研究の専門化,総合化に対処して,組織的に実施する必要のある特定分野における試 

験研究については,その効率的な実施をはかるため,次の4研究委員会を設置し,研究計画の 

策定およびその推進等に関して必要な調査審議を行なう。

(a)原子力研究委員会 (b)航空宇宙研究委員会 (c)材料強さ研究委員会

(d)海洋開発研究委員会

(リ)設備管理

研究設備の管理および運営を適正かつ効率的に行なうため,設備管理委員会および共通設備 

運営連絡会を設置している。当所においては研究設備の分類を次のとおりに定めている。

分 類 定 義

1.集中管理
設 備

主として技術サービスに供する設備であって,これが運営のためとくに職員が配 

属されており,これに必要な備品費,消耗品費および修理費は共通経費を充当する 

ものをいう。

2.研究室 
管理設備

主として当該設備を管理している研究部の使用に供するとともに,当該研究部以 
外の研究部の使用にも供し,かつそのための職員が配属されていないものをいい, 

これに必要な備品費,修理費は共通経費を充当するものをいう。

3. 一般研究
設 備

集中管理設備および研究室管理設備以外の設備であって,特定の研究部が使用す 

るもので,その運営に必要な経費は当該研究部が負担するものをいう。

2.2受託研究,共同研究および受託試験

(1)受託研究

当所は,関係各研究機関および産業界等との密接な連けいの下に研究を効率的に推進するとい 

う基本的運営方針の下に,国立試験研究機関として広く民間企業からの試験研究の依頼に応じて



きたが,発足当初は,人員,施設・設備の整備が十分行なわれず,従って,試験研究の依頼に十 

分対処できなかった。その後,受託体制の整備の進捗とともに,受託研究については,昭和33年 

6月訓令第36号「科学技術庁受託研究規程」の制定,施行とともに,唯一の金属材料に関する総 

合的試験研究機関としての任務として,積極的に広く外部から研究の受託に応じうるようになっ 

た。すなわち,金属材料に関する各分野にわたる豊富な研究人材,小型および大型の溶解・圧延 

等諸設備の整備により,他の機関においては実施し得ない各分野にわたる研究について,本来の 

研究業務に支障のない範囲で受託研究を実施してきた。昭和35年以降45年度までに実施した受託 

研究は総計68件に達しており,これを表2.2.1に示す。表に示すように,45年度においては10件 

を数え,今後の増加が見込まれる。いま,これらの研究を内容別にみると,各種の材料試験,製 

錬および各種加工に関するものがその主流をなしている。これらの研究結果は当所の研究成果に 

還元され,所全体の業績の一部を担ってきたことになる。

(2)共同研究

一方,国内の他の関連研究機関,学協会および民間企業等との連けい協力の上で研究目的を共 

通にする重要課題がある場合には,共同研究として積極的に実施するようにつとめている。

昭和41年9月より,日本原子力研究所との間に,原子力の平和利用に関して共同研究を行なう 

場合の基本契約を締結し,現在までに11テーマの研究を実施してきた(表2.2.2参照)。

また,昭和45年3月には,動力炉・核燃料開発事業団との間に,動力炉および核燃料開発の開 

連研究について共同研究を行なう場合の基本契約を締結し,同事業団がナショナルプロジェクト 

として開発中の新型転換炉および高速増殖炉に必要な材料について,鋭意研究協力を行ないつつ 

ある。現在実施中の研究は3テーマである(表2.2.2参照)。



表2.2.1受託研究年度別件数(昭和35年～45年)

番号 研 究 題 目 研究年度 委託申請者

1 溶接用CCT図作成に関する研究 昭和35年度 富士製鉄株式会社
2 鋼中の非金属介在物に関する研究 昭和36年度 富士製鉄株式会社
3 溶鉄の加炭機構に関する研究 〃 三菱化成工業株式会社
4 アルミニウム合金溶接用心線の研究中疲労試 

験研究 〃 社団法人軽金属協会

5 13 Cr鋼の長時間クリープ破断試験研究 昭和36～38年度 三菱造船株式会社
6 粉末の焼結成型加工に関する研究 昭和37年度 昭和電工株式会社
7 コークスの性質が加炭に及ぼす影響について 〃 三菱化成工業株式会社
8 低炭素強靱鋼のリラクゼーションに関する研 

究 〃 大同製鋼株式会社

9 カルシウムカーバイド利用に関する強靱鋳鉄 
の製造法 〃 電気化学工業株式会社

10 金属材料の高速加工に関する研究 〃 日本塑性加工学会
11 低炭素鋼板の材質改善に関する研究 昭和38年度 日本鋼管株式会社
12 シリンダライナ材のキャビテーション防止に 

関する研究 〃 三菱日本重工業株式会社

13 高張力鋼疲労試験研究 〃 富士製鉄株式会社
14 クローム鉱石のブリケット添加によるステン 

レス鋼溶製に関する研究 〃 岡崎鉱産物株式会社

15 リンクチェンの疲労強度に関する研究 〃 株式会社鬼頭製作所
16 原子炉構造用鋼溶接部の非破壊検査像とその 

機械的強度との関連性に関する研究 〃 社団法人溶接協会

17 高張力鋼の溶接割れ防止に関する研究 〃 八幡製鉄株式会社
18 超高張力鋼板の疲労性に関する研究 〃 株式会社小松製作所

19 高速流水による腐食の研究 〃 新三菱重工株式会社 
神戸造船所

20 センジマーミルによる高炭素鋼の圧延性に関 
する研究 〃 日立金属工業株式会社

21 薄板におけるショット溶接部の疲労強度に関 
する研究 〃 東急車輛製造株式会社

22 高張力鋼の疲労強度に対する切欠効果の研究 昭和39年度 月島機械株式会社
23 プラズマジェットによる耐摩耗性被膜 〃 株式会社西島製作所
24 耐熱材料溶接部の疲労破壊 〃 石川島播磨重工業 

株 式 会 社
25 高張力鋼の疲労試験研究 〃 富士製鉄株式会社
26 統計的手法による加炭機構の解明に関する研 

究 〃 三菱化成工業株式会社

27 鋼材の熱間成形性に関する研究 昭和40年度 日本鋼管株式会社
28 熱電素子に関する研究 〃 日本楽器製造株式会社
29 軸受鋼の疲労特性に関する研究 〃 日本鋼管株式会社
30 アルミニウム及びそのメッキ製品の陽極酸化 

処理 〃 日新製鋼株式会社

31 鋼板の成形性に関する研究 〃 日本鋼管株式会社
32 ボイラースケールの溶解に関する研究 昭和41年度 日本機械計装株式会社
33 鋳鉄の黒鉛化機構に関する研究 〃 三菱化成工業株式会社
34 STBA-24潜弧溶接クリープラプチャー試験 〃 八幡溶接棒株式会社



番号 研 究 題 目 研究年度 委託申請者

35 低合金鋼高温強度測定 昭和41年度 久保田鉄工株式会社
36 高張力鋼板の成形性に関する研究 昭和42年度 日本鋼管株式会社
37 リンクチェンの疲れ強さに関する研究 〃 株式会社鬼頭製作所
38 錫スラグ中の有価金属回収に関する研究 〃 石原産業株式会社
39 金属片とその付属物の酸化と腐食について 〃 朝日新聞社
40 鋳鉄中の黒鉛の結晶構造に関する研究 〃 三菱化成工業株式会社
41 球状黒鉛鋳鉄の材料特性に関する研究 昭和43年度 川口金属工業株式会社
42 厚鋼板の成形性に関する研究 〃 日本鋼管株式会社
43 電子顕微鏡的観察による鋳造中の黒鉛の研究 〃 三菱化成工業株式会社
44 自動車用鋼板の疲労特性に関す研究 〃 富士製鉄株式会社
45 回転炉還元に関する研究 〃 日新製鋼株式会社
46 すみ肉溶接継手の疲労強度に関する研究 昭和44年度 日本鋼管株式会社
47 粉鉄鉱石を原料とする還元ペレット製造 〃 日窒鉱業株式会社
48 厚鋼板の曲げ特性に関する研究 〃 日本鋼管株式会社
49 ガス吸収塔パイプの亀裂発生の原因及び防止 〃 大日本インキ工業 

株 式 会 社
50 冷間圧延板の曲げ特性に関する研究 〃 住友金属工業株式会社
51 新型転換炉用ジルコニウム合金の腐食防食 〃 動力炉・核燃料 

開発事業団
52 冷間圧延用ロールの摩耗特性に関する研究 〃 関東特殊製鋼株式会社
53 耐熱合金の高温特性の解明に関する研究 〃 三菱金属工業株式会社
54 突合せ溶接継手ボンド部はがれ型止端割れに 

関する研究 〃 社団法人日本溶接協会

55 高張力鋼の溶接性判定方法 〃 富士電波工機株式会社
56 特殊用途鋼の溶融状態における窒素の溶解度 〃 特殊製鋼株式会社
57 化学用鋼管ねじ部の疲労特性 〃 日本鋼管株式会社
58 溶接継手部の遅れ破壊割れに関する研究 〃 株式会社日立製作所
59 鋼塊の凝固過程における窒素の挙動 昭和45年度 特殊製鋼株式会社
60 PC鋼棒の疲労強度 〃 北海鋼機株式会社
61 酸化鉱の湿式処理 〃 同和鉱業株式会社
62 新型転換炉用ジルコニウム合金の腐食試験 〃 動力炉・核燃料 

開 発 事 業 団
63 秩父鉄鉱石を原料とする還元ペレット製造に 

関する基礎研究 〃 日窒鉱業株式会社

64 厚鋼板の曲げ特性の研究 〃 日本鋼管株式会社
65 めっき膜の耐摩耗試験 〃 上村工業株式会社
66 冷間圧延用ロール摩耗 〃 関東特殊製鋼株式会社
67 ダグラスDC-8型式メインランディングギ 

アフォワードボデービーム破断面調査 〃 日本航空株式会社

68 高延性モリブデン合金 〃 東邦金属株式会社



表2.2.2共同研究実施状況一覧表(昭和41年度～45年度)

区分 研 究 題 目 研究期間 担当研究部 担当者 備考

日
本
 

原

子

力
 

研

究

所

1.Ti-Co Wire製造に関する研究
昭和 昭和
41.10. 1～42. 3.31 非鉄金属 

材料研究部 木村啓造

2.高速炉用燃料クラッド管の内圧ク 
リープの試験研究 42.1.16～45. 3.31 材料試験部 吉田 進

3.高速炉用燃料クラッド材の高温に 
おける炭化物の研究開発 42.1.16～46. 3.31 特殊材料 

研究部 依田連平

4.ベリリウム単結晶の製作ならびに 
照射効果に関する研究 42.1.16～43. 3.31 鉄鋼材料 

研究部 津谷和男 中止

5.高速炉用燃料ピンプラグの特殊溶 
接法の開発研究 42. 4 .1～45. 3.31 溶接研究部 稲垣道夫

6.高速炉用厚板の高温下クリープ特 
性に関する研究 42. 4 .1～45. 3.31 材料試験部 横井 信

7.希薄合金の照射効果に関する研究 42. 7 .1～45. 3.31 原子炉 
材料研究部 渡辺亮治

8. JPDR圧力容器クラッドき裂に関 
する低サイクル疲労試験 42.11.7 ～45. 3.31 材料強度 

研究部 岩元兼敏

9. JPDR圧力容器クラッドき裂に関 
する腐食試験 42.11.7～45. 3.31 腐食防食 

研究部 伊藤伍郎

10. JPDR圧力容器クラッドき裂に関 
する超音波探傷法の研究 44.12.1～46. 3.31 材料強度 

研究部 木村勝美

11.ステンレス鋼および低合金鋼の低 
サイクル疲れ試験に関する研究 45. 7 .1～46. 6.30 〃 岩元兼敏

動
力
炉
・
核
燃
料 

開
発
事
業
団

12.高速実験炉燃料被覆管のクリープ 
試験に関する研究 44. 9 .1～46. 3.31 材料試験部 吉田 進

13.高速実験炉構造材料のクリープ試 
験に関する研究 45. 5 .1～46. 9.30 〃 〃

14.新型転換炉圧力管等材料のリング 
引張試験に関する研究 45. 6 .1～46.1.31 非鉄金属 

材料研究部 木村啓造

(3)クリープ受託試験

クリープ受託試験は産業界の要請に応じ,中立的な立場で金属材料のクリープ試験を行ない, 

権威あるデータを提供することを目的としている。

昭和42年,科学技術庁訓令により「金属材料技術研究所材料試験受託規程」及び「金属材料技 

術研究所材料試験受託約款」に基づき,業務が開始された。試験は材料試験部が担当し,同部に 

おける国産金属材料のクリープデータシート作成のための試験研究による技術的経験をバックに 

して行なわれているもので,この種の業務を行なっている国立試験研究機関は,当所が我が国唯 

一のものである。

クリープ受託試験は本年で5年目を迎え,その間試験実施本数は年ごとに増加の傾向にあり, 

試験開始以来本年2月末現在で受託件数103件,試験片本数は約1,400本にのぼっている。試験 

時間は数百時間から1万時間に及ぶ幅広い範囲の試験を行ない,現在2万7千時間をこえて試験 

中のものもある。



一方,試験の依頼者を業種別にみると,鉄鋼,非鉄金属等の材料メーカー,重電機,輸送機器, 

造船ならびに化学プラントメ ーカーと幅広い範囲にわたっている。(表2.2.3参照)

表2.2.3受託試験受理状況

(注)1.42年度は7月以降の実績を示す。
2. 45年度は4月～46年2月の実績を示す。

区 分 42年度 43年度 44年度 45年度 計

クリープ
試 験

受 理 件 数(件) 5 7 6 5 23

試験温度別 
試験片本数

(本)

300～ 600℃

601～800℃ 
801～1,000℃

14

0
9

54

6

0

31

0
16

0
21

13 164

クリープ 
破断試験

受 理 件 数(件) 12 26 22 20 80

試験温度別 
試験片本数

(本)

300～ 600℃ 

601～800℃ 
800～1,000℃

137

47
12

186

80

35

297
34

47

325
40

12 1,252

合 計
受 理 件 数(件) 17 33 28 25 103

試 験 片 数(本) 219 361 425 411 1,416

2.3図 書

図書整備に当っては,専門図書館として,当所の研究活動推進に必要な冶金,物理,化学等を 

中心に,内外の学術専門書,学術雑誌等の一次情報および文献抄録カード等の二次情報の蒐集, 

整理,保管を行なっている。

また図書業務については,図書閲覧貸出規程(所長達)を制定するとともに,図書委員会を設 

置し,各種文献の整備計画およびその運用に関する基本的事項について調査審議を行ない,図書

業務の適正化,円滑化を図っている。

蔵 書 状 況

1.単行書等(昭和46年3月末現在)

区 分 冊 数

単 行 書 6, 205 冊

製本雑誌 7,034 冊

合 計 13,239 冊

2.定期刊行物(昭和46年度計画による)

区 分 購入 交換 計

国内雑誌 34件 644件 678件

外国雑誌 174件 144件 318件

合 計 208件 788件 996件



2.4特 許

技術革新による産業経済の高度化,活発化ならびに経済の国際化の進展は,工業所有権制度と 

その運用の重要性を益々高めている。とくに,最近における国際化の一層の進展は,国際特許協 

力条約加盟という国際的活動の段階を招来している。

このような背景の下に,国立機関においても,試験研究活動の成果としての発明・考案の管理 

について適確かつ効果的運用を図る必要性がある。

当所においては,研究成果のうち,国が特許等を取得する必要があると認められたものについ 

ては,科学技術庁職務発明規程(昭和41年科学技術庁訓令第62号)に基づき,国が特許等を出願 

し,権利の確定した国有特許等については,科学技術庁所属国有特許権等取扱規程(昭和41年科 

学技術庁訓令第64号)に基づき,国の普通財産として管理されている。さらにまた,これら特許 

等の実施については,新技術開発事業団への専用実施権設定を通じて当該特許実施希望者に対し 

て通常実施権の設定を許諾し,成果の普及を図っている。

当所は,発足以来総出願件数国内120件,国外38件に対して,登録件数は合計32件に達してい 

る。これを最近5か年間についてみると,国内出願75件,国外出願31件を数え,登録件数は22件 

を数えている。これらの推移を表2.4.1および表2.4.2に示している。

一方また,特許等の実施については,特許3件について6社が実施しており,新技術として国 

民経済の進展に寄与している。また,特許又は出願係属中の発明3件については,国民経済上重 

要な新技術にもかかわらず企業化が著るしく困難であるため,新技術開発事業団を通じて企業化 

のための研究開発が進められている。これらの状況を表2.4.3に示す。

表2.4.1国有特許一覧表
a.日本特許

発 明 の 名 称 特許番号 公告年 月 日

1 時効硬化性チタニウム合金 270161号 昭和35年7月12日

2 金属クロムの室温脆性を改良する方法 280925号 36年6月15日

3 四ヨウ化珪素の製造法 308870号 37年12月14日

4 高純度珪素の製造法 316506号 39年9月14日

5 高Mn耐熱合金鋼 414773号 38年7月15日

6 耐熱Co基合金 414774号 38年7月15日

7 耐熱Ni基合金 414775号 38年7月15日

8 高張力鋼 466006号 39年6月5日

9 高Mn高窒素耐熱合金鋼 486176号 41年8月20日



b・外国特許

発 明 の 名 称 特許番号 公告年 月 日

10 傾角顕微鏡 507291号 昭和42年5月9日

11 任意の指向性を持たせる構造の超音波探傷 
用斜角探触子 510205号 42年9月21日

12 Nb基およびV基の連続した金属間化合物 
相を内臓する超電導体の製造法 520712号 43年2月2日

13 超電導マグネット用合金線 520713号 43年2月1日

14 ろう材溶製電解法 545154号 43年11月20日

15 耐熱合金を鋳包み加工被覆したMo 549896号 43年9月2日

16 液体噴霧装置 552253号 43年3月8日

17
銅フラックス併用裏あて片面アーク溶接に 
おける裏波ビードの形成状態の探知方法 552254号 44年3月19日

18 被溶接物の表側と裏側との雰囲気圧力の差 
による片面裏波溶接法

558462号 44年6月20日

19 マグネシウム基合金の加工方法 571871号 44年12月18日

20 微細なS組織をもつTi-Al-Co合金展 
伸材の製造方法 571872号 44年10月8日

21 摩擦圧接法ならびに装置 578644号 45年1月21日

22 溶接継手に設置した電極の分電流で溶接ア 
ークを制御する溶接法 585187号 45年4月24日

アルミニウム銅系焼結部品の製造法 特許査定 45年8月13日

発 明 の 名 称 登録国名 特許番号 登録又は出願日

1 耐熱Ni基合金 イギリス 1034603号 出1964年6月15日

2 耐熱合金を鋳包み加工被覆したモリブデン イギリス 1064353号 出1965年2月19日

3 同 上 アメリカ 3336120号 登1967年8月15日

4 超電導体およびその製造法 イギリス 1174498号 出 1967年6月26日

5 連続製鋼法および装置 フランス 1576970号 出 1968年8月14日

6 傾角顕微鏡 アメリカ 3484150号 登 1969年12月16日

7 耐熱含炭硼��素Ni基合金 アメリカ 3486887号 登 1969年12月30日

8 銅,ニッケルおよびコバルトの電解採取法 チ リ 24735号 登 1970年5月26日

9 アーク溶接装置 ソビエト 特許査定

10 超 電 導 体 アメリカ 特許査定

11 連続製鋼装置 アメリカ 特許査定

12 連続製鋼法および装置 イギリス 特許査定



表2.4.2特許等出願状況一覧表(昭和41～45年度)

出願年度

出願先
部門別

41 42 43 44 45
計

国内 外国 国内 外国 国内 外国 国内 外国 国内 外国

1.鉄 製 錬 1 2 4 1 1 9

2.非鉄製錬 2 2 2 1 4 3 14

3.構造材料 2 2 4

4.耐熱材料 1 1 1 3

5.電子材料 2 1 3 6 5 4 21

6.特殊材料 1 1 2 4

7.鋳 造 2 2 1 1 6

8.塑性加工 1 1

9.溶 接 2 5 1 9 5 1 6 3 32

10.粉末冶金 3 1 1 1 6

11.測定検査 1 1 4 6

合 計 14 1 12 3 8 14 22 2 19 11 106

表2.4.3国有特許の実施および開発状況
a.実施状況

発明の名称 特許番号 専用実施権者 通常実施権者

1. 傾 角 顕 微 鏡 特許第507291号 新技術開発事業団 ユニオン光学(株)

2. 液体噴霧装置 特許第552253号 新技術開発事業団
日本アトマイズ、(株) 
川崎製鉄(株) 
東邦亜鉛(株) 
新日本金属(株)

3.
被溶接物の表側と裏側との雰 
囲気圧力差による片面裏波溶 
接法

特許 第558462号 新技術開発事業団 三菱電機(株)

b.開発状況

発明の名称 特許番号等 開発委託者 開発実施企業

1.
Nb基およびV基の連続した 
金属間化合物を内蔵する超電 
導体の製造法 外4件

特許第520712号 新技術開発事業団 日本真空技術(株)

2. 摩擦圧接法ならびに装置 特許 第578644号 新技術開発事業団 (株)豊田自動織機 
製 作 所

3. 窒素を含有させたF e-Mn-Cr
系永久磁石合金 外1件 特願昭44-60989 新技術開発事業団 日立金属(株)



2.5対外活動

最近における科学技術の一層の進展は,研究開発における総合化,専門化の傾向を益々進め, 

効率的な研究開発活動を展開して行くため,内外諸機関との情報交換,人事交流および研究の共 

同化等の必要性を益々高めている。このような情勢に対して,当研究所においては,内外の学・ 

協会活動への積極的参加,国際間の研究者の交流等の促進に努めており,進展する科学技術活動 

に対応している。

(1)国際交流

当所は,発足以来海外との間の研究交流に努めてきており,研究情報,研究人材の相互交流を 

通じて研究活動の効率化を図っている。

国際会議は,研究情報の交流の場として極めて重要な意義を持っており,とくに米国および欧 

州における国立機関,大学等における研究活動の把握は,各研究分野を通じて極めて重要である。

昭和42年度以降5年間の国際会議への参加状況を見ると12名を数え,材料科学の分野をはじめ 

として,鋳物,溶接,粉末冶金,腐食等の加工分野において,最近の新しい研究の状況および成 

果の把握を通じて当所の研究活動に必要な情報のしう集に努めている。

また,海外における研究の動向の把握に当っては,各分野にわたって関係諸研究機関の調査見 

学を通じて,研究に必要な新技術の習得,研究所の管理運営等に関する調査を行なってきており, 

最近5年間に6名の海外出張者を数えている。

次に,海外留学生の派遣状況についてみると,当所は,長期および中期在外研究員をはじめ, 

各国からのギャランテイ留学生を各国に5年間に29名派遣し,海外での研究体験を通じて,研究 

者の創造性の開発,研究視野の拡大および生活体験を通じて研究者の養成を図っている。

以上のような当所研究者の海外における研究活動に対して,海外からの研究者の受入れについ 

ても,積極的に協力しており,5年間に英,米,仏国等から6名の留学生が,主として当所の研 

究水準の高い分野で研究を行なった。

また,当研究所における海外の著名な研究者および企業のトップ層の訪問者については,国際 

交流の活発化に伴ない最近著るしく増大しつつあり,これら訪問者の受入れを通じて,それぞれ 

の専門研究分野に関する研究交流が効果的に行なわれており,5か年に団体見学者を含めて計 

343名に達している状況である。

(2)国内関係機関との交流

国際交流とともに国内における関係各学・協会,関係各政府機関等との人的および研究交流の 

促進化は,国立機関として極めて重要な意義を有している。すなわち,唯一の国立金属材料総合 

研究所としての当所は,官界,学会および産業界との連けいを密にして国立機関としての各界の



要請に応ずる必要がある。

まず,学会活動について見ると,(社)日本鉄鋼協会,(社)日本金属学会,(社)日本機械学会, 

(社)溶接学会,(社)日本鋳物協会等の多くの学会において,各種研究委員会に研究者を派遣して, 

当所の研究活動の成果の普及に努めるとともに,他の委員会活動にも積極的に参加している。ま 

た,研究成果の学会誌上発表について見ると,昭和44年は,和文誌89件,欧文誌35件,昭和45年 

には,それぞれ80件および35件に達している。

一方,官界活動についてみると,日本工業標準調査会の臨時委員および専門委員として活発に 

活動を行なっている。

(3)研究成果の刊行

科学の発展に知識交流,研究の連帯化が不可欠であるということに加え,当所が国立機関とし 

ての公共性を具備する基本的姿勢から,研究成果を国家利益のために積極的に役立てることがと 

くに要請される。

このような趣旨に立脚して当所の研究成果の紹介は下記の刊行物によって広く関係各方面に配  

布されているが,昭和46年1月より編集方針が次のとおり変った。すなわち,従来は一部学・協 

会誌等からの転載論文を認めていたが,46年1月より転載を認めないという方針に変った。また 

和文研究報告は第5巻以降第13巻(45年12月刊行)まで,その発行回数を年6回刊行してきたが, 

14巻1号(46年2月刊行)から発行回数を年4回に縮少し,内容の充実化を図った。なお,欧文 

研究報告も同様,転載を認めないが,発行回数については従来通りとして発行する。

この編集にあたっては,経験豊富な研究員による編集委員会を構成して,掲載論文の査読を行 

ない,その内容の充実化につとめている。

1.金属材料技術研究所研究報告(和文B 5版,発行部数1,700部,年4回発行)

発行の都度,中央,地方関係官庁,都道府県立図書館,大学,会社等に幅広く配布してい 

る。

2. Transactions of National Research Institute for Metals (欧文,A 4 版,発行部数 600 

部,年6回隔月発行)和文研究報告の欧文訳論文を中心に,主として海外向けに編集して 

いる。

海外の主な大学,研究所,会社等34か国450か所(46年3月現在)に送付している。

3.金材技研ニュース(和文B5版,4頁,発行部数2,600部,毎月発行)

試験研究成果のトピックス,研究速報,研究状況,広報事項等を紹介し,研究報告同様広 

い範囲に配布している。

4.要覧(和文並びに欧文,B 5版横型,年1回発行)

研究業務の概要,研究所の組織などを紹介し,当所を訪れた見学者に配布している。



5.業務概要(和文並びに欧文,B5版,年1回発行)

研究所の年報に相当するもので,昭和44年度より発行。

研究所の概要,機構,定員,研究成果等を紹介し,上記の要覧と同様見学者に配布している。



第3部

研究概要

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総 説

当所は,科学技術庁設置法第18条に規定されるとおり,わが国における金属材料技術に関する 

総合的試験研究機関としての任務に基づいて,金属材料技術に関する基礎,応用および開発に至 

る試験研究を重点的かつ総合的に実施するため,官,学,民の各界との密接な連けいの下に研究 

業務の推進を図ってきた。

すなわち,設立当初における次のような基本方針,

1.一企業体では実施困難な大規模な又は共通的・基礎的試験研究

2.金属の「生れ」から「成品」に至るまでの一貫した総合的研究

3.わが国の資源賦存状態に対処した金属の生産および加工に関する研究

4.原子力,高速飛しょう体,電子工業技術に利用される金属材料の研究

5.純金属の製造研究

6.相当大規模な設備を必要とし,国でなければ実施し得ない材料試験

7.製造技術,需要等の面からみて民間では製造し得ない金属材料および各種標準試料の製造 

に基づいて,研究テーマの選定を重点的に行ない,さらに社会的経済的背景を踏まえて長期的 

視点に立って試験研究の推進を図ってきた。すなわち,毎年度における研究計画の策定に当って 

は,各専門研究分野における当所の研究ポテンシャル,豊富に蓄積された研究基盤等の一次的要 

素の上に立って,さらに,社会的経済的要請を十分勘案の上,国立機関として実施に値する長期 

的・基盤的研究テーマを選定し,さらにこれらについて総合的観点からの検討を加え,当所運営 

委員会(官・学・民の有識者11名で構成)の審議を経た上,科学技術庁長官の承認を得て最終的 

に研究計画の策定を行なってきた。

昭和46年度業務計画においては,既述のような研究予算,研究内容および進捗状況にしたがっ 

て,プロジェクト研究および経常研究の区分により研究を実施している。

つぎに,昭和41年度以降における研究の概況について述べよう。

昭和41年度には計73テーマ(特別研究1件,総合研究9件,一般研究55件,原子力研究8件) 

について研究を実施した。すなわち,特別研究においては,耐熱材料の溶接に関する研究を採り 

あげ,ジェットエンジン,ロケット,火力発電用および化学工業用耐熱材料の溶接方法の確立を 

図る目的の下に,溶接部の冶金学的研究およびアーク溶接の場合の溶接割れ現象の究明等を行な 

った。

一方,総合研究においては,超電導マグネット材料に関する研究,金属材料の高速加工に関す



る研究および超高圧による金属材料の性能向上に関する研究ほか6件のテーマを採りあげた。一 

般研究においては,金属物理研究部ほか12研究部において計55件のテーマを採りあげた。また, 

原子力研究については,原子炉用ジルコニウム合金に関する研究ほか7件を採りあげた。

昭和42年度においては,総合研究10件,特別研究2件,一般研究52件および原子力研究9件計 

73件のテーマを実施した。すなわち,総合研究としては,前年度に引続き超電導マグネット材料 

に関する研究ほか9件を,また特別研究としては耐熱材料の溶接に関する研究のほか新規に連続 

製鋼技術に関する研究を開始した。一般研究については,各研究部において基礎的問題について 

の研究を総合的に実施した。原子力研究については,前年度から継続の原子炉用金属材料の腐食 

防食に関する研究ほか6件に加えて,本年度から新規に高速炉用ステンレス鋼に関する研究およ 

び鉄鋼中における含有元素の偏析および拡散に関する研究の2テーマを開始した。

昭和43年度においては,総合研究3件,特別研究3件,一般研究69件,原子力研究9件,計84 

件のテーマを採り上げた。総合研究としては,ジェット・エンジン材料および予備還元原料を用 

いる新製銑技術の継続2テーマのほか,宇宙開発等の分野で要求されている約200 kg/mm2の引 

張り強さを有するとともに,じん性の優れた材料の開発を目的とするロケット用超強力鋼に関す 

る研究を開始した。特別研究では,超電導材料および連続製鋼技術の継続2テーマのほか,造船 

など大型構造物の溶接に極めて有利な片面溶接の完全自動化を図るため片面溶接の開発実用化に 

関する研究に着手した。原子力研究は,継続研究8件のほか,新規に高速炉用燃料被覆ステンレ 

ス鋼管の非破壊検査法に関する研究を採り上げた。

昭和44年度においては,特別研究4件,原子力研究9件,一般研究63件,特別研究促進調整費 

による研究2件,計78件の研究を実施した。特別研究では,前年度からの継続3件のほか,宇宙 

開発および原子力開発等の分野において要望の強い高融点金属とその合金について,新材料の開 

発を目的とする研究を新規に採り上げた。原子力研究においては,新規研究はなく,継続研究9 

件について実施した。特別研究促進調整費による研究としては,新しい強磁性半導体の開発を目 

的とするカルコゲン・クロマイトに関する研究,およびロケット用構造材料の設計,製作に必要 

な基礎資料を得るためのロケット構造材料の軽量化に関する研究の2テーマを実施した。

昭和45年度は,総数79件(特別研究3件,原子力研究10件,一般研究64件,特別研究促進調整 

費による研究2件)の研究を実施した。特別研究では前年度からの継続2件(連続製鋼技術およ 

び高融点金属・合金)のほか,昭和43年度から開始した超強力鋼に関する研究を本年度から新規 

に特別研究として3年計画で強力に推進することになった。原子力研究においては,高速増殖炉 

の燃料被覆材として特性の優れたバナジウム合金を開発するため原子炉用バナジウム合金に関す 

る研究に着手した。特別研究促進調整費による研究については,継続のカルコゲン・クロマイト 

に関する研究のほか,人工衛星およびロケット用チタン合金に関する総合研究を開始した。



以上のとおり昭和41年度から昭和45年度までの5年間に実施した研究102件について,その成 

果の要約を各研究分野に分類して以下に述べることとするが,研究分野ごとの件数の内訳は下記 

のとおりである。

1.金属の物理と化学 23件

2.新材料と材質 31件

3.材料の強さ 14件

4.製錬法 10件

5.加工法 24件

計 102件

注)
1.ここでは昭和41年4月より昭和46年3月までに行なわれた研究業務の内容と成果について述べた。

2.研究題目の下欄の氏名はその期間内にその研究に従事したものの氏名である。

3.氏名に*を付したものは昭和46年4月現在における退職者,†を付したものは死去したものを示す。

4.次の欄の括弧内は,上記期間(昭和41年4月～昭和46年3月)内においてその研究の行なわれた期間 

を予算年次によって示したものである。



1.金属の物理と化学

1.1金属の物理

鉄単結晶の塑性に関する研究

武内朋之,池田省三,深町正利 

(昭和41年～45年)

金属材料の強度と靱性を正しく理解するために 

必要な基礎的な研究として,第1に,特定の決め 

られた結晶方位をもっ多数の鉄単結晶試験片を用 

いて,純鉄の塑性的性質に関する系統的な測定を 

おこなってきた。第2に,これらの実験事実をも 

とにして,結晶の塑性的性質を支配している普遍 

的な法則をあきらかにするための理論的な研究も 

あわせておこなった。

降伏応力に関しては,引張り軸が〔110〕の結晶 

を用い,-196℃から280℃の温度範囲で,さら 

にひずみ速度も4×10-1から4×10-6 sec-1の範囲 

で変えて引張り試験をおこなった5)。これと同じ 

ような実験を,微量の炭素およびニッケルを含む 

結晶についてもおこない,鉄単結晶の下降伏応力 

のひずみ速度依存性,およびそれが低温で急激に 

大きくなることは,不純物の効果ではなく,純粋 

な鉄のもつ性質であることを明らかにした6)。そ 

して,不純物の影響は,上降伏応力および双晶発 

生応力の上には,極めて大きくあらわれることを 

示した。また,低温における降伏と関係の深い双 

晶の伝播速度の測定,1)および双晶発生応力に及 

ぼす前ひずみの影響3)等の研究もおこなった。

鉄の加工硬化に関する性質としては,引張り軸 

が〔110〕の結晶は低温でほとんど加工硬化しない 

のに,〔100〕結晶は非常に大きな加工硬化をする 

ことが分った4)。この事実は,鉄単結晶の加工硬 

化を解明していくための重要な手がかりであると 

判断して,それ以後の研究を展開していった。

まず,〔100〕結晶の大きな加工硬化に着目し, 

これの温度による変化を不純物の影響も含めて詳 

しく調べた結果,この結晶が室温以下で大きな加 

工硬化を示すのは,純粋な鉄のもつ性質であるこ 

とが分った。7)次に,〔100〕と〔110〕を含む面 

上に引張り軸をもついろいろな方位の結晶の引張 

り試験をおこなった8)。これによると,-78。C 

では,引張り軸が〔100〕軸から約10°以内にある 

結晶では大きな加工硬化を示し,4つのすべり系 

が働くことが分った。他方それより〔110〕側に 

ある結晶は小さな加工硬化を示し,共役な2つの 

すべり系が働くことが分った。

このような力学的な性質と平行して,変形した 

結晶内の転位配列の立体的な構造の電子顕微鏡に 

よる観察も進められた10)。これにより,低温でわ 

づか変形した鉄単結晶の中の転位のほとんどは, 

一様に分布するラセン転位であること,そして, 

大きな加工硬化を示す〔100〕結晶の中のラセン 

転位の密度は,〔110〕結晶のそれに比べて数十倍 

大きなことが分った。以上の実験事実をもとにし 

て,体心立方金属の低温における加工硬化の理論 

を提案した9)。

鉄単結晶の加工硬化の性質は室温より上の温度 

では,低温に比べて非常に違っている8)。 これは 

降伏応力の温度およびひずみ速度依存性が高温で 

なくなることと密接に結びついている。電子顕微 

鏡観察によると,高温型の変形をした結晶内に 

は,すべり面から少しはづれて面状に発達した転 

位密度の非常に高い部分,すなわちセル境界が形



成される10)。そして,セルの立体構造に関して 

は,さらにくわしい観察がおこなわれ,セル境界 

は骨組としては刃状転位で構成されていることが 

分った16)。

鉄単結晶の引張り特性については,その後, 

900℃までの温度にわたり測定がおこなわれ,大 

きな伸びにおける変形応力が温度の上昇ととも 

に,ほぼ直線的に減少すること,そして変形応力 

はセル境界の密度の逆数にほぼ比例することを見 

出した12）。これらのことから,高温型の加工硬化 

においては,材料の強度をになっているものはセ 

ル境界であることが推定された。

以上の事実は,直線的な転位が無限少の分解セ 

ン断応力で動けるような条件をそなえた結晶で 

は,一時的に見られる現象であることに着目し 

て,新しい加工硬化の理論を提案した13)。この理 

論の一つの結論として,一次すべり系は不連続的 

に働かなければならない,ということがでてき 

た。この不連続すべりが実際に存在することは, 

実験的にも証明されている14)15)。ひずみ速度を周 

期的に変えるときの変形応力の変化を,-120℃ 

から900℃の間で調べ,高温型の変形をするとこ 

ろでは,変形応力はひずみ履歴に強く依存するこ 

とを見出したが18),これも不連続すべりと関係の 

ある現象である。

そのほか,加工硬化の性質が,結晶の寸法に依 

存すること,さらに,引張り軸が同じであっても 

板面の結晶方位が変れば加工硬化特性が非常にこ 

となることが見出された17)。この事実は加工硬化 

の理論をさらに発展させるためには,忘れること 

のできない事実である。

発表文献

1)T. Takeuchi: J. Phys. Soc. Japan, 21 

(1966) 2616.

2) T. Takeuchi: Japan. J. appl. Phys., 6 

(1967)159.

3) S. Ikeda ond T. Takeuchi: J. Phys. Soc. 

Japan,22 (1967)1036.

4) T. Takeuchi, R. Honda, K. Iwayama and 

T. Taoka: Japan. J. appl. Phys., 6 (1967)

1282.

5) T. Takeuchi : Trans. JIM, 9 Suppl.

(1968) 871.

6) T. Takeuchi: Trans. ISIJ, 8 (1968) 251.

7) T. Takeuchi: J. Phys. Soc. Japan, 26

(1969) 354.

8) T. Takeuchi: Japan. J. appl. Phys., 8

(1969) 320.

9) T. Takeuchi: J. Phys. Soc. Japan, 27
(1969) 436.

10) S. Ikeda: J. Phys. Soc. Japan, 27 (1969) 
1564.

11) T. Takeuchi and S. Ikeda: Trans. ISIJ, 
9 (1969) 485.

12) T. Takeuchi: Japan. J. appl. Phys., 9 

(1970) 391.

13) T. Takeuchi: J. Phys. Soc. Japan, 28 
(1970) 955.

14) T. Takeuchi: 2nd Intern. Conf. Strength 

of Metals and Alloys,(1970) Asilomar, 

California, Conf. Proc. (Amer. Soc. Met­
als) p.151.

15) T. Takeuchi: Trans. ISIJ,11 Suppl.

(1971)(印刷中)

16) S. Ikeda: Trans. ISIJ,11 Suppl,(1971) 
(印刷中)

17) M. Fukamachi: Trans. ISIJ,11 Suppl.

(1971)(印刷中)

18) T. Takeuchi: Japan. J. appl. Phys.,(投 
稿中)

鉄合金の合金硬化に関する研究

吉田秀彦,八木沢孝平,山県敏博 

竹内伸*,田岡忠美*

(昭和41～43年)

この研究は,以前金属物理研究部で行なわれて 

いた「鉄合金の異方性組織に関する研究」の一部 

分と「鉄合金における析出に関する研究」とを一 

まとめにして,合金を強化するのに普通もっとも 

よく利用される固溶体硬化と析出硬化の硬化機構 

を基礎的立場から解明しようとするために行なわ



れた。
まず固溶体硬化については,鉄と閉鎖γ領域型 

の状態図を作る Fe-Be, Fe-Al, Fe-Si, Fe-V, Fe- 

GeとFe-Moの6種類の合金系を選び,合金濃 

度はγ相の最大固溶量以上で10at%以下にした。 

歪焼鈍法で板状単結晶を作り,結晶方位として 

{110} 〈111〉辷り系,および2種の{112} 〈111〉 

辷り系が最も辷り易い計3種を選んだ。引張試験 

は室温と液体窒素温度の間で行った。その結果に 

よれば,一般に室温での硬化量が大きければ大き 

い程,降伏応力の温度依存性は小さくなる。すな 

わち合金元素の固溶化により温度に依存しない応 

力成分は上昇するが,温度に依存する応力成分は 

低下することが判った1)。 更に300°Kでの固溶体 

硬化の割合は,原子寸法効果と剛性率効果の組合 

せパラメーターにより非常によく説明されること 

が明らかとなった2)。これと並行して行なった下 

降伏応力附近での透過電顕観察によれば,観察さ 

れる転位はすべての合金系で殆んどらせん転位で 

あり,その密度は合金系により非常に異ってお 

り,結局これらのらせん転位と溶質原子との弾性 

的相互作用が室温での固溶体硬化の主原因である 

ことが判明した。辷り系についても知見を得るた 

めに,辷り帯観察を行なったが3),(1)変形初期の 

辷り帯は,温度の低下とともに間隔が粗くなり明 

瞭になる。(2)辷りは{113}〈111〉系が最もactive 

で,双晶方向の{110}〈111〉系がこれにつぎ,反 

双晶方向の{112}〈111〉系はactivityが最も小さ 

く ,しかもこれら3つの辷り系のactivityの差は 

温度の低下と共に顕著になる。

次に析出硬化については,安定相であるLaves 

相のみが析出硬化に寄与するFe-Mo系と,非常 

に複雑な構造変化を起こすFe-Be系の2つの代 

表的な合金系について調べた。前者については4), 

析出粒子Fe2Moの容積比を変えた単結晶を用い 

-110°～200℃の温度範囲で引張変形した。その 

結果(1)臨界剪断応力は,析出粒子の大きさ,粒子 

間隔,変形温度によって変るが,結晶方位には依 

存しない。(2)粒子による応力増加はOrowanの 

機構によく従う。(3)レプリカ電顕写真によれば, 

歪量が8 %位に達すると辷り線が見え出し,焼入 

状態の析出粒子のない試料に比べてwavyでしか 

も長さが著るしく短くなっている。次にFe-Be合 

金の機械的性質を調べるために,前もってその複 

雑な時効過程を透過電顕によって追跡した5)。そ 

の結果その構造変化は,規則構造,変調構造,中 

間相の析出,安定相の析出という段階をたどる 

が,中間相,安定相の析出といっても,処理によ 

って連続析出,不連続析出,析出にともなう多く 

の転位の発生,更にそれらの転位上への析出等と 

詳細にみれば非常に複雑な様相を示す。また析出 

物の結晶構造については,中間相はMgCu2型, 

安定相はMgZn2型のLaves相であることを制限 

視野回折により明らかにした。このFe-Be系の 

時効段階については,この研究の終了後も引き続 

き現在に至る迄メスバウァー効果を使って研究が 

続行・されている。以上の実験事実を基礎として, 

次にFe-Be合金の時効にともなう機械的性質の 

変化を圧縮試験により調べた6)。この合金は他の 

鉄基2元合金と異り,焼入状態で変形の初期から 

殆んど完全に連続的な双晶により変形するが,こ 

の双晶発生応力は低温時効により非常に数多くの 

中間相が析出するに伴って著るしく増大し,更に 

時効を進めるとやがて双晶の発生は完全に阻止さ 

れ,最初から辷りだけで変形するようになる。更 

に大きな他の特徴は,双晶応力が高くなるにつれ 

て(40～200kg/mm2),双晶の厚さは約2μから 

600Å位迄減少するのが認められた。この研究に 

より,大量の微細な析出物は変形双晶の伝播を完 

全に阻止することが確められ,これは拡散を伴わ 

ない相変態の場合にも起こり得ることを示唆し, 

実際にCo-Be合金系でのfcc→hcp変態に対し 

て認められた7)。

発表文献
1) S. Takeuchi, H. Yoshida and T. Taoka: 

Trans. JIM, 9 Suppl.(1968) 715.

2) S. Takeuchi: J. Phys. Soc. Japan, 27 

(1969) 929.

3) S. Takeuchi, T. Taoka and H. Yoshida: 

Trans. ISIJ, 9 (1969)105.



4) T. Yamagata, K. Yagisawa and H. Yo­

shida: Trans. JIM,10 (1969) 45.

5) K. Yagisawa and H. Yoshida: Japan J. 

appl. Phys., 8 (1969)179.

6) T. Yamagata, H. Yoshida and K. Ya­

gisawa: Trans. ISIJ,10 (1970)264.

7) K. Yagisawa and H. Yoshida: Japan. J. 

appl. Phys., 9 (1970)161.

金属間化合物の塑性に関する研究

吉田秀彦,山県敏博,田賀秀武 

八木沢孝平

(昭和44～45年)

一般に金属間化合物は,その機械的性質が硬く 

て脆いことで特徴づけられるが,近年高温材料に 

対する実用的な要求が高まるにつれて,その価値 

が改めて認識されるようになった。従って,その 

変形機構に対する基礎的知識を確立するために, 

この研究を始めた。

まず第一に,結晶構造として簡単なCsCl型を 

選び,その中のNiAl, CoAl, FeAlの一連の金 

属性金属間化合物について,単結晶を作製し,変 

形応力の温度依存性,結晶方位による辷り機構の 

差異等を,結合の強さ,原子の大きさの比,転位 

の易動度等を考慮して,解釈しようと計画してい 

る。NiAlについては既発表の結果がかなり存在 

しているので,更に金属的と思われるFeAlにつ 

いて実験を行なっている。今迄に判明した結果に 

よれば,1000℃で20時間加熱後,水中に急冷し 

た試料と,この熱処理後さらに650℃で240時間 

焼鈍した試料とでは,室温での降伏応力が大きく 

異り,第1のものに対しては～130kg/mm2,第 

2のものに対しては～70kg/mm2の値になる。こ 

の大きな違いは恐らく規則度,逆位相領域の大き 

さ,存在する点欠陥の濃度等の差異に基づくと思 

われる。またその変形の様子について,結晶方位 

依存性が強く,熱処理に関係なく〔100〕方位か 

らかなりずれたものでは,明瞭な直線状の辷り帯 

が観察される。第2の熱処理をしたものでは,こ 

の辷り帯に対応して応力―歪曲線にserrationが 

観察される。

次に第2の計画として,遷移金属とB,C,Nと 

よりなる侵入型金属間化合物とも呼ばれるべきも 

のについて実験を開始した。これらの化合物は超 

硬耐熱材料として,大いにその将来を注目されて 

いる材料であるが,一般に構造も複雑なものが多 

く ,転位論的な立場より変形機構を説明した研究 

結果は殆んど公表されていない。最初にFe2B 

をとりあげ,目下この単結晶作製に努力してい 

る。

超高圧電子顕微鏡による格子 

欠陥に関する研究

藤田広志*,古林英一,梶原節夫, 

川崎要造,田岡忠美*,山田宏*, 

ピエール・メルクラン*,菊池武丕児 

(昭和41～45年)

1956年以来の透過電子顕微鏡法のめざましい発 

展によって,金属を電解研磨法で薄膜にして,高 

分解能の組織観察が容易に行なえるようになり, 

これにともなって転位を始め金属中に存在する格 

子欠陥に関する知識が飛躍的に高められた。しか 

し透過電顕法が一般化し,多くのデータが蓄積さ 

れるにつれて,このような薄膜試料で観察される 

組織が,もとの厚いバルク試料と同一であるかど 

うかが大きくクローズアップされて来た。特に電 

子顕微鏡内で薄膜試料を加熱させても,バルクの 

ような再結晶が起きないか,または再結晶温度が 

非常に上昇すること,また薄膜を変形させて変形 

機構を調べようとしても,バルク変形でできるよ 

うなセル組織が形成されないことなどの問題6)15) 

が明らかにされた。

この原因は試料が電子線を透過するように非常 

に薄くするために,内部組織が変化したり,格子 

欠陥の挙動がバルクと変ってしまうためである。

この問題を解決するには,もっと透過能の大き 

い電子線,つまり高電圧の電子顕微鏡を用いて厚 

い試料を観察する必要がある。しかしなから,こ 

の研究の計画時点である昭和38年頃には,未だ超 

高圧電子顕微鏡としては国内では京大化研及び日



立中研にそれぞれ300kV,フランスには最高1500 

kVのものがあったが,故障が多く,金属に関す 

る有効性を示すようなデータは発表されていなか 

った。この原因の一つは,これらの電顕を開発し 

た人達が電子光学屋と化学屋であったことにもよ 

る。
そこで我々は超高圧電子顕微鏡として当時満足 

に稼動していたのは島津製の京大化研にある装置 

であったことから,島津と協力して金属研究用の 

ための特別の機能を備えた500kVの電子顕微鏡 

を製作した1)-5)。この顕微鏡は単に金属薄膜試料 

の観察に必要な傾斜装置を備えているばかりでな 

< ,電顕内で観察しなから加熱,引張,冷却,お 

よびそれらを組合せた機能を行なわせることがで 

き5)31), 厚い試料を用いた格子欠陥の動的挙動を 

研究できる世界で最初の完成されたモデルであ 

る。現在我々の使っている顕微鏡は,数度の試作 

と,アタッチメントの改良により,試作モデルの 

域を脱して本格的に実験を行なえるもので,この 

点は本研に来て協同研究をしたいという申し出が 

毎年国内外からよせられていることによって証明 

されよう。次に行なわれた主な研究とその結果を 

紹介する。

1.組織および格子欠陥の動的挙動の厚さ依存 

性

転位配列や密度が薄膜試料では変化している 

かを調べるため,転位密度の厚さ依存性を調べ 

た7)25)。また薄膜試料を電顕内で引張または加熱 

して,バルクと同様のセル構造11)や再結晶粒21)が 

形成されるかどうかを検討した7)。結果を表に示 

す。

表の最下段に示したのは,これらの現象を研究 

するために必要な最低の加速電圧であるが,満足 

すべき結果を得るにはこの2倍は必要である。

2.転位の動的挙動とセルの形成機構

AlおよびFe-3%Siの単結晶を超高圧電顕内 

で引張変形し,転位の発生,運動,相互作用,セ 

ルの形成過程を連続的に調べることに成功した。 

特に柔らかいAlでは転位速度が大きく,個々の 

転位の連続的運動はとらえられないが16）,固い 

Fe-Siでははっきりと観察され,交叉辷りによ 

ってループが形成されたり転位の増殖が起きる 

ことが確認され,これまでの論争に解答を与え 
た18)26)。セルの形成に対する転位ループ8)や異な 

る系の転位18)の重要性がクローズアップされ,そ 

れに基いた加工硬化の新しい考え方が提出され 

た9)。現在は純鉄,Nb, Cu等について実験を進 

めている。

3.回復および再結晶,相変態

電顕内で薄膜試料の温度をゆるやかに31)上昇さ 

せ,転位配列の回復や再結晶を連続観察した。試 

料はAl, Fe-3%Si及びNi等である。比較的低 

加工度では,転位配列はループの消滅とともに変 

化を起こし,サブグレインを形成する過程が観察

表 バルクと同様の現象が見られる最小試料厚さとそれを観察するに要する最低加速電圧

*池田省三:日本物理学会(1971年4月)に発表

金 属 Al Fe Fe-3%Si Ni Cu-11.9 
% Al

状 態 8～13% 
引 張

80 % 
圧延 未変形

-110℃ 
で6%の 
引張

未変形 70 % 
圧延 未変形 96 % 

圧延

転位密度の測定 0. 8μ30) 0.1μ30)

再 結 晶 1μ15) 1μ26) 0. 7～
1μ33)34)

セル形成 1.5μ14) 0. 8μ* 0. 4μ23)

マルテンサイト変態 1μ35)

観察可能な最低電 
圧10)(kV) 80 200 150 25 200 500 100 500 500



された10)19)。チルト粒界に比べてねじり粒界は分 

解し易く,チルト粒界に吸収され易いことが判明 

した10)。再結晶粒の核というべきものは,変形組 

織中に存在する高歪領域がポリゴン化し,それに 

よってできたサブグレインがX字およびY字型の 

粒界反応による異常成長によって形成されること 

が結論された19)。

このほか,再結晶優先方位の成因19)や,焼なま 

し双晶の形成機構23)29)に関する多くの知見が得ら 

れている。また,Cu-11.9%Al合金を薄膜で熱 

処理すると,バルクと異なる結晶構造を持つこと 

がわかり,このことは相の安定性を理解する有力 

な手がかりを与える30)。

これらの結果はいずれもこれまでの金属学の懸 

案問題の解決に対して,超高圧電顕の有効性を立 

証している。

発表文献

1) H. Fujita, T. Taoka, N. Iwasa and K. 

Kanaya: Appl. Phys. Letters, 8(1966) 325.

2) T. Taoka, H. Fujita, K. Kanaya and N.

Iwase: Proc. 6th Intern. Congr, Electron 

Microscopy, Kyoto,(1966) Vol.1,p.125.

3) T. Taoka, H. Fujita, K. Kanaya, M. Iwa­

naga and N. Iwasa: J. Sci. Instr., 44 (1967) 

747.

4) S. Shimazu, M. Iwanaga, K. Kobayashi, 

E. Suito and H. Fujita : Proc. 6th Intern. 

Congr. Electron Microscopy, Kyoto,(1966) 

Vol.1,p.101.

5) H. Fujita, T. Taoka, M. Iwanaga, Y. Sa­

kamoto and S. Shibata: Trans. NRIM, 9 

(1967) 54.

6)藤田:固体物理,2 (1967)29.

7) H. Fujita, Y. Kawasaki, E. Furubayashi, 

S. Kajiwara and T. Taoka: Japan J. appl. 

Phys., 6 (1967) 214.

8) H. Fujita: J. Phys. Soc. Japan, 23 (1967) 

1349.

9) H. Fujita: J. Phys. Soc. Japan, 26 (1969) 

331.

10) H. Fujita: J. Phys. Soc. Japan 26 (1969) 

1437.

11)H. Fujita: J. Phys. Soc. Japan 21(1966) 

1605.

12) H. Fujita: Japan J. appl. Phys., 5 (1966) 

729.

13) H. Fujita: J. Electron Microscopy 15 

(1966) 61.

14) H. Fujita: Proc. 6th Intern. Congr. Ele­

ctron Microscopy, Kyoto,(1966), Vol.1. 

p.289.

15)藤田:金材技研報告10 (1967)1.

16) H. Fujita and H. Yamada: Trans. JIM, 

9 Suppl.(1968)943.

17) H. Fujita, E. Furubayashi, S. Kajiwara, 

Y. Kawasaki, T. Taoka and K. Kanaya: 

Proc. Memorial Lecture Meeting 10th Ann. 

of NRIM,(1966) p.100.

18) E. Furubayashi: Trans. JIM, 9 Suppl. 

(1968) 939.

19) E. Furubayashi : Trans. ISIJ, 9 (1969) 

222.

20) E. Furubayashi: J. Phys. Soc. Japan 27 

(1969)130.

21) E. Furubayashi, H. Fujita and T. Taoka: 

Proc. 6th Intern. Congr. Electron Micro­

scopy, Kyoto,(1966), Vol.1,p. 415.

22) S. Takeuchi, E. Furubayashi and T. 

Taoka: Acta Met.,15 (1967)1179.

23) S. Kajiwara and H. Fujita: J. Electron 

Microscopy,15 (1966) 61.

24) S. Kajiwara and H. Fujita: Proc. 6th In­

tern. Congr. Electron Microscopy, Kyoto, 

(1966), Vol.1,p. 457.

25) Y. Kawasaki and H. Fujita: Proc. 6th In­

tern. Congr. Electron Microscopy. Kyoto, 

(1966), Vol.1,p. 291.

26) H. Fujita and H. Yamada: Trans. JIM, 

9 (1968)143.

27) H. Fujita and H. Yamada: J. Phys. Soc.



Japan, 29 (1970)132.

28) P. Merklen and E. Furubayashi: C. R. 

Acad. Sc. Paris, 268 (1968) 2159.

29) P. Merklen, E. Furubayashi and H. 

Yoshida: Trans. JIM,11(1970) 252.

30) S. Kajiwara: J. Phys. Soc. Japan, 22(1967) 

795.

31)古林,菊池:金材技研報告,13 (1970) 293.

鉄の変形双晶に関する研究

小川恵一,福沢安光 

(昭和44年～45年) 

鉄の格子欠陥,その中でもきわめてユニークな 

存在である変形双晶が本研究テーマの話題であ 

る。双晶変形は単位胞の回転をともなう塑性変形 

様式の一つであり,変形の前後で原子配列は鏡像 

対称の関係に移る,これは自然がしばしば示すと 

ころの鏡像対称性に呼応したきわめて巧みな変形 

様式ということができる。

双晶変形はまたマルテンサイト変態,低温脆性 

破壊,高速変形等の重要な現象にも本質的な役割 

を果していることが知られているが,それにもか 

かわらず,その発生と成長機構については解明さ 

れていない部分が多い。そこで本研究の主なねら 

いは変形双晶の微視的機構について実験的な解明 

を試みることである。

試料としては純鉄単結晶を用い,液体窒素温度 

で数%衝撃圧縮することにより変形双晶を導入し 

た。実験手段としては,透過電子顕微鏡,走査型 

電子顕微鏡,光学顕微鏡等が主として用いられ 

た。とくに透過電子顕微鏡観察は双晶変形にとも 

なう格子欠陥の性質を解明する上できわめて有効 

であった。

主な研究結果を述べると,まず双晶転位の直接 

観察に初めて成功したことである。そして,これ 

らの双晶転位はしばしば3本が単位となって,転 

位反応を起こし,すべり転位に変化している場合 

が観察された。これは変形双晶機構を解明する上 

で一つの手がかりになると考えられる。次に双晶 

変形が析出物等の障害物に出会って局所的に阻止 

されたり,二つの双晶が交叉したりする場合に 

は,双晶変形にともなうはずであった大きな歪は 

キンクを形成することにより緩和されることが分 

った。これは変形双晶にともなう応力集中の緩和 

機構に他ならず,破壊現象等を解明する上できわ 

めて興味深い現象といえる。

変形双晶の動的観察,焼鈍にともなう組織の変 

化,とくに再結晶との関係等は近々取組む予定の 

問題である。

発表文献

K. Ogawa and T. Takeuchi : Proc. Intern. 

Conf. Scie. and. Tech, of Iron and Steel 

(1970))(印刷中)

マルテンサイト変態に関する研究

梶原節夫,藤田広志* 

(昭和41年～45年) 

稠密構造をもつマルテンサイト晶には,一般に 

非常に多くの積層欠陥が含まれている。これらの 

積層欠陥の種類や頻度について知ることはマルテ 

ンサイト変態の機構を解明する上に重要な手がか 

りとなる。本研究では,9R及び2H構造をもつ 

マルテンサイト晶中の積層不整を主に電子回折を 

用いて詳しく調べた。(9 R構造はその稠密面が 

“ABCBCACAB”の積重り順序をもち,2 H構 

造は“AB”の積重り順序をもっている。後者は, 

規則格子をとっていなければhcp構造である。)

1.9 R構造をもつマルテンサイト晶中の積層 

不整

この構造をもつマルテンサイトは貴金属を基と 

する合金のβ相(bcc)を急冷すると得られる。 

例えば,Cu-Al, Cu-Ga, Cu-Sn, Cu-Zn, Au- 

Cd等の合金がその例である。本研究ではこれら 

のうち最も代表的なものであるCu-Al合金と 

Cu-Zn合金について研究した。とりわけ,Cu-Al 

合金のマルテンサイトについては,試料の厚さや 

加工度及び合金組成などの積層不整に及ぼす影響 

について詳しく調べた。その結果は次の如くであ 

る。

a)急冷したままのマルテンサイト



Cu-Al合金の場合はhexagonal型の積層欠陥 

が主に存在し,その頻度はAl濃度と共に増す1)。 

一方Cu-Zn合金の場合はcubic型の積層欠陥が 

主に存在していた。この積層欠陥の種類の相異は 

マルテンサイト変態の現象論的理論によって説明 

される2)。

b)薄膜試料中に生じたマルテンサイト(Cu- 

Al合金)

Al濃度が高い場合は,hexagonal型の積層欠 

陥が多く含まれ2 H構造に至るまでの種々の積層 

不整状態が得られた3-6)。一方Al濃度が低い場合 

は,cubic型の積層欠陥が主に含まれていた7)。 

これらの傾向は試料が薄ければ薄いほど顕著であ 

った。

c)塑性変形を受けたマルテンサイト(Cu-Al 

合金)

9R構造のマルテンサイトを塑性変形すると容 

易に他の結晶構造に変態する。この新しく生じた 

結晶構造はAl濃度によって異り,低Al濃度では 

主にfcc,高Al濃度では主にhcpである。中間 

の濃度ではfccとhcpとの混合物が生ずる8-10)こ 

の中間のAl濃度の合金では,加工度及びshear 

の方向に応じて9 R構造から2 H構造まで,或い 

は9 R構造から3 R構造(fcc)までの種々の積 

層不整状態が得られた11)12)。

2. 2H構造をもつマルテンサイト晶中の積層

不整

この構造をもつマルテンサイトで代表的なもの 

は,純Co及びその合金である。このマルテンサ 

イトは母相fccから変態して出来たものであり, 

その中に含まれる積層欠陥はcubic型(正順のも 

の)である13)。

以上のような結果が得られたのであるが,これ 

らの意味を考えてみると9R構造のマルテンサイ 

トの場合その積層欠陥の種類や頻度を決めている 

のは「無歪晶癖面の存在」という条件である。こ 

の条件は現象論的理論の基盤になっているもので 

ある。しかし薄膜変態や加工誘起変態の場合には 

9 R構造の安定性ということが,積層不整を決定 

する重要な因子になっている。2H構造のマルテ 

ンサイトの場合は,「無歪晶癖面」は自動的に存 

在しており,従って積層欠陥を作る必要はないは 

ずである。この場合は観察された積層欠陥の種類 

から判断して,晶癖面以外のところから及ぼされ 

る(母相からの)拘束力が主原因と考えられる。

発表文献

1)S. Kajiwara: Japan. J.appl. Phys., 7(1968) 

342.

2) S. Kajiwara: J. Phys. Soc. Japan, 30(1971) 

768.

3) S. Kajiwara and H. Fujita: J. Phys. Soc. 

Japan, 21(1966) 400.

4) S. Kajiwara and H. Fujita: Proc. 6th. 

Intern. Congr. Electron Microscopy, Kyoto, 

(1966), Vol.1,P. 457.

5) S. Kajiwara: J. Phys. Soc. Japan, 22 

(1967) 795.

6) H. Fujita, Y. Kawasaki, E. Furubayashi, 

S. Kajiwara and T. Taoka: Japan. J. appl. 

Phys., 6 (1967) 214.

7) S.Kajiwara: J. Phys. Soc. Japan, 27(1969) 

268.

8) S. Kajiwara: J. Phys. Soc. Japan, 23(1967) 

656.

9) S. Kajiwara: Trans. JIM, 9 Suppl.(1968) 

543.

10) S. Kajiwara: Trans. NRIM,10 (1968) 

295.

11)S.Kajiwara: J. Phys. Soc. Japan, 25(1968) 

1741.

12) S.Kajiwara: J. Phys. Soc. Japan, 27(1969) 

712.

13 S. Kajiwara: Japan. J. appl. Phys., 9(1970) 

385.

鉄の粒界強さに及ぼすC, N, O, Bの 

影響に関する研究

本多竜吉†,田賀秀武,吉川明静 

(昭和42年～44年)

この研究がはじめられる以前,鉄の粒界強さに



及ぼすC, N, O, Bの影響については数多くの

研究が行われていたが,その結果を纒めると次の 

ようであった。1)O, Nは鉄の粒界を脆くし, 

破壊強さを下げる。2) Cは粒界を強くし,粒界 

割れをおこし難くする。3) Bの影響は調べられ 

ていなかった。しかし,ここで問題なのは上の結 

論が出される根拠になった実験に用いた試料であ 

る。すなわち,これらの実験の殆んどは1つの元 

素の影響を調べるため,その元素の含有量をかえ 

た際,他の第2,第3の元素も同時に量が変って 

しまっている試料を使ってなされており,第1の 

元素の影響のみをとり出した実験結果であるとは 

いい難いことである。

我々はこの点に充分注意して,ある元素の影響 

を調べる際,他の元素の量が変らないよう試料を 

調整し,粒界強さに及ぼすC, N, O, Bの影響

を調べた。

まず,CとOの影響をみるため,Oが0.002% 

0. 012%,および0.016%の3水準の電解鉄でC量 

をかえ,-196℃で引張試験をした1)。その結果 

によれば,O量に関係なく C量が0.0021%以上で 

は破壊応力は大きく,へき開割れをした。一方, 

C量が0.0021以下ではいづれのO量についても破 

壊応力は低く粒界割れをした。この結果は0.002 

%～0.016 % Oの範囲ではOは鉄の粒界強さに影

響を与えないようにみえ,我々以前に行なわれた 

実験の結果とは一致していない。Oの脆化作用が 

0.002%Oですでに飽和していることも考えられ 

るので,次に0.002%O以下の試料をくつりこの 

点の検討を行った。

O量を0.0025%以下で一定にし,C量をかえた

とき-196℃での破壊応力はO量が少い程同じC 

量に対して大きく,粒界割れの割合は少かった。同 

じO量では,C量が0.0002～0.0020%を境にして 

これよりC量が大きいと階段的に粒界割れの割合 

は小さくなり,破壊応力もまた階段的に大きくな 

った。この臨界的なC量はO量が少い程小さかっ 

た2)。 このようにCとOの粒界強さに及ぼす影響 

は相補的で,Cが粒界強さをます働きをするのに 

対し,Oは粒界強さを弱める働きをしているよう 

にみえる。実際にOが粒界強さを弱くする元素か 

どうかということは,OおよびCを全く含まない 

鉄の粒界が強いかを実験してみなければ結論は出 

せないが,このような試料をつくることは不可能 

に近い。我々はその代りとして0.0004% Oの試料 

をγまたはδ域から急冷して,OやCが偏析し 

ていないと考えられるα粒界の強さを測定した。 

これらの粒界は弱かった。このことから考えて, 

Oは元々粒界を直接的に弱くする元素ではなく, 

本質的に弱い鉄の粒界を強くする作用をもつCの 

粒界への偏析を妨げるという働きで,間接的に粒 

界脆化にあづかっていると考えられた2)。

一方,Nの影響をみるため,Cを含まないでN 

量のみを変えた試料について実験が行われた。そ 

の結果Nは0. 001～0. 04 %の範囲で小さいながら 

鉄の低温強度をます元素であることが確認され, 

Nは鉄の粒界脆性に対して有害元素であるという 

これ迄の説は否定された3)。

また,BはCと同程度に粒界強化をする元素で 

あることが実験的に確められた4)。

次に,全体を統括する問題として,何故B, 

C, Nが粒界脆性を妨げるかという理由が考察さ 

れた。これら侵入型不純物原子が結合の弱い粒界 

に入って,その結合を強化するという立場から実 

験結果が説明できるかどうかが検討された。すな 

わち,分子軌道論を用いて,Fe-X-Fe (XはB, 

C,N,O)の3原子分子の結合エネルギーを計算 

し,X原子が入ったことによる結合エネルギーの 

増加量の比較を行った,計算結果によれば,X原 

子による強化は仮定するFe原子の電子構造によ 

り強化の大小の順序は異るが,金属Feの電子構 

造に近い3d74s1を採用すれば,O, N, C, Bの 

順に強化が大きくなり,実験結果は侵入型不純物 

原子による粒界の結合強化ということで一応の説 

明がつけられることがわかった5)。

なお,この研究の一部は富土製鉄(現新日本製 

鉄)難波和郎,塚原靖夫が研究実習生として協力 

した。

発表文献

1)R. Honda and H. Taga: Metal Sci. J., 2



(1968)172.

2) Y. Tsukahara and A. Yoshikawa: Proc. 

Intern. Conf. Scie. and Tech, of Iron and 

Steel(1970),(印刷中)

3) R. Honda and K. Namba: Trans. JIM, 9 

Suppl.(1968)101.

4) H.Taga and A. Yoshikawa: Proc., Intern. 

Conf. Scie. and Tech, of Iron and Steel 

(1970),(印刷中)

5) A. Yoshikawa:同上,(印刷中)

高圧下の拡散に関する研究

吉川明静,岡本昌明 

(昭和41年～45年)

この研究は体心立方遷移金属中の点欠陥殊に侵 

入型不純物原子の拡散に及ぼす圧力の影響を調 

べ,その結果から,これら点欠陥の存在状態を明 

らかにすることを目的として行われている。

圧力下での測定を行うに先立って,侵入型不純 

物原子を含む諸欠陥の常圧での挙動が調べられ 

た。母金属としては体心立方遷移金属の代表的な 

Feが選ばれ,その中の諸点欠陥の振舞いが調べ 

られた。続いて,高圧下での侵入型不純物原子の 

拡散が測定された。

1.鉄中の点欠陥の常圧での挙動

-196℃で引張り変形された帯精製鉄の電気抵 

抗の回復が-196℃～280℃にわたり測定され 

た1)。-196℃から80℃の間で,<-180℃, 

～-160℃および～50℃に回復量の大きい回復 

ステージが見出された。80℃以上では連続的な 

回復が続いたが,これは転位の回復に対応してい 

ることが確められた2)。<-180℃および～- 

160℃のステージは回復の活性化エネルギーおよ 

び反応の次数から考えて,格子間原子やそのクラ 

スターの移動に対応するものと推定された1)。～ 

50℃のステージは温度範囲からいって通常ステ 

ージⅢといわれているものに対応するが,ステー 

ジ Ⅲは通常残存している侵入型不純物の移動によ 

るといわれているのに対し,ここで見出された～ 

50℃のステージは変形によって生成された欠陥 

(多分,空格子点)が大きな寄与をしていること 

が明らかにされた1)2)。一方,10～50ppmCを含 

む純鉄でCの挙動が調べられた。その結果,～ 

130℃で炭化物の析出が,そして～250℃でFe3 

Cの析出がおきることが判明した3)。

2.体心立方遷移金属中の侵入型不純物原子の 

拡散の圧力依存性

この研究に我々が着手する以前,Fe中のC, 

NおよびV中のN, Oについての測定がなされて 

おり,Fe中のC, Nの拡散の活性化体積⊿V = 

0.0cm3/moleであるのに対し,V中のN, Oにつ 

いてはそれぞれ1モル体積に近い⊿Vがえられて 

いた。

我々はまず弾性エネルギーの面だけから,これ 

らの系での⊿Vを計算した。結果はFe中のC, 

Nの⊿V～0.5cm3/moleの値を与えるのに対し, 

V中のN, Oのそれは～0.0cm3/moleで,実験結 

果と全く逆の傾向を示した。このように,拡散の 

活性化体積については弾性エネルギーを考えただ 

けでは実験値を説明できないことが明かになっ 

た。この問題を明らかにするには,電子論的な面 

からの取扱いが必要であると考えられる。我々は 

実験と平行して,体心立方遷移金属中のC, N, 

O, Bの存在状態をこの方面から記述しようとす 

る試みを目下行っている。

一方,実験の面からはFeやV以外の体心立方 

遷移金属中の侵入型不純物原子の拡散の⊿Vを系 

統的に測定することにした。母金属原子の大きさ 

や格子定数,および価電子の違いなどが⊿Vに与 

える影響を知って,⊿Vを決めている要因,ひい 

ては侵入型不純物原子の存在状態を記述するのに 

重要な因子が何かを探ろうと考えたのである。

圧力下で侵入型不純物原子の拡散係数を測定す 

るのには,弾性余効を利用した。このため,まず 

液圧で～lOkbar迄の圧力を発生させ,その中で 

試料の弾性余効が測定できる装置を試作した。次 

に,我々の装置では,弾性余効の測定と試料部の圧 

力および温度の測定のため,最小部の断面積が～ 

0.8cm2の高圧プラグに多数のリード線(今の場 

合10本)を通すことが必要であった。このような



小面積に多数のリード線の通った,しかも-25。 

C～250 ℃で使用できる高圧プラグは文献でみる 

限り未だ開発されていない。我々は多くの試行錯 

誤の末,上のような条件下で数回以上は安定に使 

用できる電極プラグを試作した。このプラグはサ 

ーモ・コアックス線をプラグ孔に銀ろうで溶接す 

る方法で作ったものである。

この種の高圧プラグを使って,先に行われた 

Fe中のC, Nの⊿Vの測定値の追試が行われた 

が,⊿Vは両者とも～0. 0cm3/moleで先の結果と 

一致した。現在,V, Nb, Ta中のO, N, Cの 

⊿Vの測定が行われている。

発表文献

1) A. Yoshikawa and M. Okamoto: J. Phys. 

Soc. Japan, 22 (1967) 996.

2) A. Yoshikawa: Trans. ISIJ, 9 (1969) 

502.

3) A. Yoshikawa: Trans. NRIM,10 (1968) 

17.

遷移金属の磁性と超電導 

に関する研究

能勢宏,大河内真,浅田雄司,佐藤武 

郎* (昭和41年～45年)

1.磁性

強磁性体にとって最も基本的な量としての交換 

相互作用を研究するのに,スピン波共鳴法は簡便 

にもかかわらず精度が高い。そこで遷移金属の磁 

性の起因を究明する一助としてこの手段を用いて 

いる。また単結晶薄膜,複合薄膜,金属間化合物 

薄膜などの特異性を明かにするためにも有効なの 

でこの手段を用いている。

遷移金属の合金における構成原子間の交換相互 

作用を,電子構造や結晶構造との関連において研 

究している。先ずFe-Ni合金系の面心立方相領 

域(50～100% Ni)にて超高真空蒸着により合金 

薄膜を作成し,種々の温度でスピン波共鳴を測定 

した。構成原子間の交換相互作用JNi_Ni, JNi_Fe, 

およびJFe_Feは,4. 2 Kにてそれぞれ595k, 

350k,および-38k(kはボルツマン常数),室温に 

て414k, 360k,および-38kの値を得たが,JNi_Ni 

のみが大きく温度変化した。他の結晶相や他の合 

金系にていかにこれらが変化するか味興深い。

純Niの場合と同様にして純Feの単結晶薄膜 

の研究を行っている。MgOの劈開面上に真空蒸 

着のエピタクシイ効果により単結晶薄膜を作成し 

た。在来の研究に喰違いがあるのは原料の純度の 

せいであろうと予想して種々の純度の蒸着原料を 

用意した。下地温度450℃で作成した薄膜の電子 

回折では強い単結晶スポットの他に,多結晶リン 

グも共存しているが,最高純度の場合は完全にス 

ポットのみになった。強磁性共鳴では,最高純度 

の場合に半値巾が最も狭く,異方性常数も大き 

い。

非磁性層を含む複合磁性薄膜の研究は,実用上 

極めて大切であるが,物性的にも興味が多い。磁 

性層は80パーマロイ,非磁性層にAg, Al, Au, 

Cr, Pb, Pdを用い下地温度Tsを室温から400° 

Cの間に保ち複合薄膜を作成した。Ts = 200℃ 

以上で,Ag, Al, Au, Pbを下層として作成す 

ると,異常なスピン波共鳴,大きな回転ヒステリ 

シス損,大きな抗磁力が見出された。これらは電 

顕レプリカ観察より,大きな深い溝で囲まれた粒 

状構造に原因し,簡単なモデルを用いて共鳴磁場 

のずれを説明できる。薄い非磁性層をはさんだ上 

下磁性層間に,新しく提唱された磁気相互作用 

は,非磁性層が無い時とスピン波共鳴が全く同一 

であることから否定的である1)。

スピン波共鳴の起因に関連して,均一膜厚勾配 

をもつ特殊薄膜を作成して調べると,普通の一定 

膜厚の薄膜のスピン波共鳴の主共鳴とは違うこと 

を見出した。すなわち膜厚に依存しないで常に同 

じ一様歳差モードの共鳴は存在しないこと,した 

がって表面スピンが殆ど拘束されたことによりス 

ピン波共鳴が生ずるという説の裏付けを得た2)。 

しかし,その拘束の原因は,表面層のスピンが内 

部よりも磁化が減少しているために生ずるとして 

計算の裏付けを行っている。

スピン波共鳴は,通常は静磁場を膜面に垂直に 

(θ=90°)加えた時の強磁性共鳴が多重共鳴とし



て現れるのであるが,この角度θを変えるとどう 

なるかは面白い。θの減小につれ共鳴磁場は低下 

し,半値巾は鋭い最大を示して変化する。これら 

は,単一磁区を仮定した静的平衡条件と,Gil- 

bert 型減衰項を導入し表面スピン拘束説に基いた 

共鳴条件と,両者を同時に満足する安定解により 

見事に説明できる3)。 さらに注意深い計算と実験 

とから,適当な角度では一つのモードの共鳴が最 

大3つも可能という多重励起現象を新しく見出し 

た4)。

また金属間化合物の中には特異な磁性を示すも 

のが多いが,それらの薄膜を作成しスピン波共鳴 

または強磁性共鳴を測定して,その磁性を調べて 

いる。Mn-Zn系5),Mn-Ce系6)がその例であ 

る。

2.超電導

硬超電導体が薄膜になるとどうなるかを調べて 

いる。代表としてNbを採用したが,融点が高く 

残留ガスの影響が大きいので,先に当所で開発し 

た超高真空電子ビーム蒸着装置7)を用いて薄膜を 
作成した。300～7500Åの膜厚範囲で,臨界磁場 

Hcはバルクより大きく,膜面に垂直の時のHcが 

平行の時より大きいという異常性を見出した。こ 

れらは薄膜が微粒子から成ることと柱状構造的結 

晶成長とに起因することを論じた8)。

またLaGe2の超電導について,転移点Tc = 

2. 2Kにおける比熱のとび⊿Cは,BCS理論から 

期待される値⊿C/γTc=1.43に比し極めて小さい 

(γは電子比熱の係数)。この原因を明かにする

ためLaGexの1.78<x<2. 00の成分範囲の試料 

を作成し,その熱処理効果も調べた。x = 1.78で 

はBCS理論値になり,1.78<x<1.85では比熱 

の山が2つ現れた。これらから2バンドモデル理 

論の適用例であることを論じた9)。LaSi2につい 

て超電導ではないという一部報告があるが,熱処 

理により成分がずれるために超電導でなくなるこ 

とを指摘した10)。

3.磁性と超電導との関連

三元合金TiFexCo1-xではx=0. 5のみ超電導 

で0.3 <x < 0.7では強磁性といわれている。これ 

が真実なら電子論的に見て磁性と超電導との関連 

につき面白い知見が得られるはずである。しかし 

諸種の測定で追試したが,x = 0.5では超電導に 

ならないことを確認した。むしろこの附近は珍し 

いバンド強磁性であることを見出した。その原因 

は目下究明中である。

発表文献

1)M. Okochi and H. Nosé: J. Phys. Soc. 

Japan, 23 (1967) 937.

2) M. Okochi and H. Nosé: J. Phys. Soc. 

Japan, 25 (1968)1017.

3) M. Okochi and H. Nosé: J. Phys. Soc. 

Japan, 27 (1969) 312.

4) M. Okochi: J. Phys. Soc. Japan, 28(1970) 

897.

5) S. Matsuyama, Y. Nakagawa and H.Nosé: 

J. Phys. Soc. Japan, 24 (1968) 207.

6) M. Terada, M. Sakata and and H. Nosé: 

J. Phys. Soc. Japan, 27 (1969) 259.

7)能勢,浅田,田岡,織田,黒田:真空,10 

(1967) 57.

8) Y. Asada and H. Nosé: J. Phys. Soc. 

Japan, 26 (1969) 347.

9) T. Sato and Y. Asada: J. Phys. Soc. 

Japan, 27 (1969)1463.

10) T. Sato and Y. Asada: J. Phys. Soc. 

Japan, 28 (1970) 263.

金属酸化物およびⅣ族半導 

体の格子欠陥に関する研究

橋口隆吉,高橋聡 

(昭和41年～45年)

1.僅かに還元したルチルの格子欠陥の常磁性 

共鳴(EPR)による研究

ルチル(TiO2)を僅かに還元すると,酸素の不 

足した酸化物となり,n型半導体の性質を示す 

が,結晶中の酸素の不足がどのような格子欠陥の 

形をとるかということは,従来多くの研究がなさ 

れたにもかかわらず,なお不明の点が多い。本研 

究においては主としてEPRによってそのような



格子欠陥の性状を研究した。なお,本研究には東大 

大学院生井口栄資(現横浜国大講師)が協力した。

本研究の成果は既に知られている格子欠陥(C 

中心)の性状を詳細に研究したことと,新しい格 

子欠陥(W中心とX中心)を見出したことであ 

る1)。C中心は格子間チタンイオンと考えられて 

いる格子欠陥であるが,本研究においてもそのこ 

とが確認された。C中心は1000℃1時間の還元 
によって約4×1018/cc程度形成されるが,還元温 

度が高くなるとむしろC中心は少くなり,1500° 

C1時間の還元では約1×1017/cc程度に減少す 

る。しかし新しい還元中心WとXとは還元温度が 

上昇すると増加する。W中心は主軸を〔001〕 

〔100〕+ 4.5°,および〔010〕+ 4.5°方向に持ち, 

それらの方向のg値はそれぞれ1.791,2.053およ 

び1.835である。このようなスペクトルを示す 中 

心の同定はまだ確実ではないが,酸素イオン空孔 

であると考えられる。X中心は微細構造二重線を 
示し,主軸〔001〕,〔110〕および〔110〕方向の 

g値はそれぞれ1.951,1.9803および1.9747であ 

る。X中心の同定もむづかしいが,チタンイオン 

の正常格子点に2個の平行スピンを持つ電子が捕 

えられたものであると一応考えることとした。酸 

素が欠損したルチルにおいて,格子間陽イオンと 

陰イオン空孔とが共に見出されたことは重要であ 

るが,その他にもX中心のような欠陥が見出され 

たことは興味深いことである。

2.ゲルマニウムの格子欠陥の常磁性共鳴によ 

る研究

EPRによるシリコン中の格子欠陥の研究が著 

しい成功をおさめているのに,ゲルマニウムにお 

いては殆んど見るべき成果がないのは,EPRス 

ペクトルの観察が困難であるからであるが,われ 

われは特殊な場合に複合格子欠陥にもとづくゲル 

マニウムのE PRスペクトルを得ることができ 

た本研究には東大大学院生田中一英(現名 

工大講師),中西隆敏(現東芝),船越宣博が協力 

した。

Sbを1016/cc程度ドープしたGeを室温で電 

子照射して格子欠陥をつくった。電子のエネルギ 

ーは2.5MeV,照射量は1016～1018e/cm2の程度 

である。このようなゲルマニウム結晶を室温～ 

500℃で焼鈍すると,新しいEPRスペクトルが 

出現する。新スペクトルの最適出現焼鈍温度は照 

射量によって異る。スペクトルのg値は 〈111〉 

対称軸を持ち,それに平行なg値は0.8,それに 

垂直なg値は1.9である。ゲルマニウムの電子の 

帯構造における四つのバレー(Valley)の中の一 

つが複合欠陥に もとづく 〈111〉軸対称の摂動に 

よって押下げられ,1バレー ・スペクトルを示す 

ことが見出された。このようなスペクトルを与え 

る複合欠陥は原子空孔2個が並びその一端にSb 

原子が位置しているようなSbV2複合格子欠陥 

であることが結論された。

発表文献

1) R. R. Hasiguti, E. Iguchi and S. Taka­

hashi: Proc. 9th Intern. Conf. Phys., Se­

miconductors, Moscow,(1968) Vol Ⅱ, p. 

1142

2) R. R. Hasiguti. K. Tanaka and S. Taka­

hashi: Radiation Effects in Semiconductors, 

ed. F. L. Vook, Plenum Press, New York, 

(1968) p. 89

3) R. R. Hasiguti. T. Nakanishi, N. Funa­

koshi and S. Takahashi: Proc. Intern. Conf. 

Rad. Effects in Semiconductors,(1970)(印 

刷中).

金属―非金属遷移に関する研究

坂田君子,坂田民雄*,西田勲夫 

(昭和41年～45年)

遷移金属酸化物の中には,ある温度で突然電気 

抵抗が絶縁体から金属的に変るものがある。この 

ような現象が見かけ上同一物質の中に観測できる 

物質は,金属と非金属状態を研究するのに好適な 

材料であろう。この種の物質の代表的なものとし 

て,Ti2O3, V2O3, VO2, NbO2等があげられ 

る。われわれは,これらの物質の中で最も研究の 

立ちおくれている4d遷移金属酸化物NbO2を 

取上げた。NbO2は,約800℃で急激に約1桁電



気伝導度が変化することがJanninckと Whit- 

more (1966)によって始めて観測され,この温 

度で非金属から金属に遷移するのではないかと考 

えられた。NbO2のNbイオンが4価であると 

すれば,4d1の電子配位をもつので本来ならよい 

伝導体であるはずである。しかし,この1個のd 

電子は少しも伝導に寄与せず,常温では10-4Ω-1 

cm-1程度の伝導度を示す。一方,結晶構造をし 

らべると基本的にはルチル構造であるが,常温で 

はそれ以外に沢山の弱い回折線がでる。これらの 

強度測定から構造解析を行うと,Nb-Nbの距離 
はC軸にそって交互に2.802Å, 3.996Åとなり, 

変形したルチル構造を示す。NbO2と類似の電子 

配位をもつVO2は68℃で金属―非金属遷移をし 

て電気伝導は105もジャンプする。金属状態では 

ルチル構造をとり,非金属状態では monoclinic 
である。C軸は2.65Åと3.12Åになり,短かい方 

にMe-Me結合ができると考えられ,この結合 

のために電気伝導度が小さく,磁化率も小さいと 

されている。

NbO2が800℃で金属―非金属遷移をするなら 

ば,そこに結晶変態が観測され,高温の金属状態 

ではより対称性の高いルチル構造になるであろ 

う。高温X線回折の結果,約800℃からdefor­

med rutileの線は消え始め,900℃以上では完 

全にルチル構造になることを見出した1)。この

図 NbO2における磁化率の温度依存性 

結晶変態にともなう比熱を測定すると約240cal/ 

moleの潜熱が観測され,変態温度は800±3℃で 

あることが判明した2)。NbO2の電気伝導度の温 

度依存性はJanninck等の結果と略々一致する 

が,結晶変態した後も金属的にはならず半導体的 

な活性化エネルギーをもっている。磁化率は,常 

温附近では小さく Nb-Nb結合の存在を暗示して 

いる。磁化率は500°K附近から増加し始め,丁度 

変態温度に対応する温度に変曲点をもつが,それ 

以上の温度でも更に増加しつづける(図)3)。この 

結果から,Nbイオン同志は常温附近では分子の 

如く結合しているが,温度の上昇と共に徐々に 

NbNb結合がきれてfreeなNb4+イオンができ, 

変態温度に近づくとその数が急激に増大すると考 

えられる。VO2では,変態温度が低いため,磁 

化率はこの温度で急激に増大し,変態温度以上で 

は温度の上昇と共に僅かに減少する。

Nb-Nb結合が存在すると仮定して,これを人 

為的に切断したならばどうなるか。われわれは同 

じルチル構造をもつTiO2にNbO2を固溶させ 

てNbxTi1-xO2を作成した4)。 これはd電子をも 

たないTi4+イオンのなかにNbイオンを平均的 

に分布させてばらばらにすることを意味する。そ 

の結果,0 < x <0.2ではNbイオンの数に比例 

してeffective な magnetic ion ができ,Curie- 

Weiss則にしたがう常磁性を示す。しかし0.3 < 

xではmagnetic ionの数の割合は急激に減少す 

る5)。これはこの系における格子常数のC軸が0.3 

< xでは殆んど一定値になることに対応し,Nb- 

Nb の相互作用はNbの濃度のかなり低いところ 

から起っていると考えられる。これらの結果か 

ら,ルチル構造の結晶場中でのNbイオンの性質 

を更に詳しく研究する必要が生じた。

発表文献
1) T. Sakata, K. Sakata and I.Nishida: Phys. 

Stat. Sol.,20 (1967) K155.

2) K. Sakata: J. Phys. Soc. Japan, 26 (1969) 

582.

3) K. Sakata: J. Phys. Soc. Japan, 26 (1969) 

867.



4) K. Sakata: J. Phys. Soc. Japan, 26 (1969) 

1067.

5) K. Sakata, I. Nishida, M. Matsushima, T. 

Sakata: J. Phys. Soc. Japan, 27 (1969) 506.

流体作動計測器の金属物理測定 

への応用に関する研究

山本巌

(昭和41年～44年)

空気マイクロメ ータは精密測定の分野で多く使 

用されているが,その利用法は限界ゲージ的用法 

が主であって,偏位形測定器として有効に利用さ 

れているとはいえない。これが偏位形測定器とし 

て広く応用されるためには,1)静特性曲線が非線 

形である,2)測定力が指示圧とともに変化する, 

3)応答時間が負荷容積によって異なり,かつ指示 

圧の関数として大幅に変動する等の諸点が改善さ 

れる必要がある。この研究は,回路的工夫により 

これら空気マイクロ メータ共通の欠点を取除くと 

共に,所要の低い測定力と高い出力レベルを併せ 

て選択できるようにして,特に軟質材料や可とう 

体の長さおよび変位の無接触測定等,金属物理分 

析の分野における諸計測にも広く応用できるよう 

な空気マイクロ メータ測定系を開発する事を目的 

として行われた。まず,目的とする系の基礎回路 

と考えられる,空気マイクロ メータ単一回路にフ 

ィードバック回路を付加した場合の特性をしらべ 

た1)。高圧および低圧の供給源を使用した回路例 

により,具体的に静特性曲線及びその線形域を求 

め,フィードバックのない場合に較べてその範囲 

が広くなることを示し,また指示圧に対する等価 

時定数の関係を求め,これらとフィードバックゲ 

インおよび測定ノズル部のコンプライアンスとの 

関係を明らかにした2)3)。ついで,空気マイクロ 

メータ回路をカスケード接続した回路の特性をし 

らべた。静特性曲線および線形域を具体的に求 

め,入力段回路の作動開始点がその最大倍率点よ 

り離れ結合変換器のゲインが小なる程,特性曲線 

は非線形化され最大変換倍率は低下する等のこと 

が明らかになった4)。被測定体の変形による誤差 

の原因となる測定力についてしらべ,これの特性 

にあたえる効果を明らかにした後5),カスケード 

増幅とフィードバックを併用した空気マイクロメ 

ータ回路の特性をしらべた。この系の静特性をカ 

スケード接続回路のそれと,線形フィードバック 

回路のそれとの合成されたものとして特性式を導 

き6),また時定数とゲインが指示圧の関数であた 

えられる一次系の直列接続に,一定ゲインのフィ 

ードバック回路を付加した系としてこの系の動特 

性を表わした。構成回路定数をパラメータとして 

この系の静特性および動特性を具体的に求め,実 

験によりこれらの適用性を確かめた結果,始めに 

述べたような特徴をもつ空気マイクロ メータを実 

現できることが明らかになった7)8)。この測定系 

にもとづ く実用的な装置を計画する際に考慮すべ 

き諸事項について検討し,その結果にもとづ く装 

置の具体的設計法を示した。弾性板とベローを組 

合せたフィードバック機構を備えた高範囲2レン 

ジ厚み計が試作された9)。その特性をしらべ,装 

置の性能が予め設定された仕様を充分満たす事が 

確認された。

発表文献

1)山本:計測自動制御学会論文集,2 (1966) 

195.

2)山本:制御工学,12 (1968) 527.

3) I. Yamamoto: Trans. NRIM,10 (1968) 

105.

4)山本:精密機械,35 (1969) 738.

5)山本: 〃 36 (1970) 271.

6)山本:計測自動制御学会論文集,3 (1967) 

203.

7)山本:精密機械,36 (1970) 568.

8)山本: 〃 37 (1971)(印刷中)

9)山本:計測自動制御学会論文集,6 (1970) 

568.

電算機による測定データ処理 

に関する研究

山本巌,栗原豊 

(昭和45年)



物理分析装置をはじめとする各種計測装置から 

の出力データを電算機ならびにその関連機器を用 

いて処理し,測定者が必要とする最終情報に変換 

する方法,機器およびシステムの開発を目的とし 

て研究を行なっている。まず本所における最適の 

オフ・ラインデータ処理システムの検討選定を行 

い,ついでデータ処理装置その他の計測器の性能 

試験に有効な二相可変位相発信器の開発を行っ 

た1)。 この外,鋳造工業の技術情報を電子計算機 

により処理し,その最適な自動診断方式の確立を 

目的とした研究を行っている。はじめに,鋳造製 

品の表面欠陥の発生を統計的に解析した結果,従 

来の冶金学的研究結果と一致しただけでなく,そ 

の因果関係を数量的に表現できることが確認され 

た。2)

発表文献

1)山本:計測自動制御学会論文集,6 (1970) 

284.

2)栗原,喜多:鋳物,42 (1970) 617.

1.2金属の化学

タンタルの塩化物に関する研究

松崎緉子*,箭内正孝* 

(昭和41年～43年) 

遷移金属の塩化物に関する研究は新しい物性を 

示す高純度金属超微粒体の生成,高純度金属薄膜 

およびホイスカーの気相成長などに関連して重要 

であるので,本研究者らはさきにニオブ,モリブ 

デンの塩化物に関する化学的研究を行ない所期の 

目的を達成したが,さらに引き続きタンタルの塩 

化物の生成反応,性状,および水素との反応につ 

いて研究した。

まず,五酸化タンタルと塩素ガスとの反応によ 

るタンタルの塩化物の生成について研究した1)。

五酸化タンタルと塩素ガスとの反応過程は五酸 

化タンタルの変態により異なり,β型五酸化タン 

タルと塩素ガスとの反応は約850℃より開始す 

る。一方,無定形五酸化タンタルと塩素ガスとの 

反応は約590℃より開始するが,その後この反応 

は見掛け上停止し,約850℃よりふたたび反応が 

起こる。これは無定形五酸化タンタルがβ型五酸 

化タンタルに転位するためである。炭素質が存在 

する場合には,β型五酸化タンタルと塩素ガスと 

の反応は約360℃より開始し,約370℃以上の温 

度で顕著に進行する。無定形五酸化タンタルと塩 

素ガスとの反応は約300℃より開始し,約320℃ 

以上の温度で顕著に進行する。

炭素質の存在のもとでの五酸化タンタルの塩素 

化生成物は五塩化タンタルである。このことは, 

たとえばタンタルと化学的性質が類似していると 

考えられているニオブの五酸化物の塩素化生成物 

は五塩化物とオキシ塩化物の混合物であることと 

非常に相違している。

タンタルの塩化物の性状についての研究では, 

五塩化タンタルの昇華圧および蒸発圧はそれぞれ 

log Psub (mmHg) = -4729/T+12.323 および 

log Pevap (mmHg) = - 2997/T+8.793 で表わさ 

れ,融点は217℃であること,および五塩化タン 

タルの昇華,蒸発に対する熱力学的諸数値はつぎ 

のようであることを明らかにした2)。

TaCl5(s)=TaCl5(g)に対しては,△Gsub= 

21.63×103-43.19Tcal/mol, △Hsub = 21. 63kcal 

/molおよび△Ssub = 43.19cal/deg・mol.

TaCl5(l)-TaCl5(g)に対しては,△Gevap = 

13. 71×103-27.04Tcal/mol, △Hevap = 13. 71 

kcal/molおよび △Sevap = 27. 04cal/deg・mol。

また,タンタルの低級塩化物としては四塩化タ 

ンタル,いわゆる三塩化タンタルおよびTaCl2.5 

が存在することを認め,さらにいわゆる三塩化タ 

ンタルは,Cl/Taが3.1から2.9までの組成をもつ 

が,ニオブの場合とは異なりTaCl3.1,TaCl3.0お 

よびTaCl2.9の限られた組成をもつものが安定に



存在することを示した。さらに上述の各種の低級 

塩化タンタルの不均化反応などについていくつか 

の新しい知見を得た。

タンタルの塩化物と水素との反応性について 

の研究では,五塩化タンタルと水素との反応は約 

500℃以上で進行し,五塩化タンタルは水素によ 

って直接タンタルまで還元され,たとえば五塩化 

ニオブの水素還元によるニオブの生成には反応過 

程でいったん生成した八三塩化ニオブの不均化反 

応が重要な役割を果たしていることと大きく相違 

していることを認めた。さらに上述の各種の低級 

塩化タンタルと水素との反応過程についても,こ 

れを明らかにした。

発表文献

1)松崎,箭内:工業化学雑誌,71(1968)

346。

2)松崎,箭内:工業化学雑誌,71(1968) 

350。

ハロゲン化物系溶融塩中の金属原子 

の結合状態に関する研究

鈴木正

(昭和41年～45年)

溶融塩電解によるRefractory Metalの製錬の 

基礎を確立すると同時に,溶融塩のうちで代表的 

なハロゲン化物系の特性を明らかにするため,こ 

れら金属のハロゲン化物系希薄溶液を研究してい 

る。

ニオブの塩化物系について,浴の導電率1),浴 

とニオブとの平衡2),浴のクロノポテンシオメト 

リーおよびクー ロメトリー3),浴中のニオブ電極 

の過電圧4)5)などの研究から,ニオブ電極はアノ 

ード溶解によって浴中に3価に近いニオブからな 

るイオン種を生成し,これがニオブ電極と化学反 

応を起こして金属―金属結合を持つ塩素錯アニオ 

ン〔Nb3Cl15〕7-になり,さらに電解還元によって 

2価のニオブからなるイオン種を経て金属ニオブ 

になること,各イオン種の安定性の強弱などを示 

し,ニオブの電解製造および精製に関する基礎事 

項を系統的に明らかにした。つぎに,バナジウ

表標準電極電位(無限希釈基準,LiCl-KCl 

共融混合物系溶媒,モル分率スケー 

ル,Cl2/Cl-系基準),Ei (volt)

電極系
Ei (volt)

450℃ 500 ℃ 675 ℃

V2+/V ― -1.73 -1.61

Zr4+/Zr -2. 07 ― ―

Nb2.67+(Nb3Cl8)/Nb ― -1.39 -1.36

Mo3+/Mo ― -0.93 -0.83
Ta4+/Ta ― -1.23 -1.17

ム6),タンタル6),モリブデン6)およびジルコニウ 

ムの塩化物系について各浴とその金属との平衡を 

研究して表を得た。タンタルの塩素錯アニオン 

〔TaCl6〕2-は2価のタンタルからなるイオン種を 

経て金属タンタルに還元されることおよび5価の 

タンタルからなるイオン種に酸化されることもク 

ロノポテンシオメトリーなどから明らかにした7ム 

また,これらの研究に用いたガラス照合電極につ 

いて膜電位,膜抵抗などを調べ,作用機構が1価 

カチオンの交換モデルによって説明しうることを 

示してその有用性を強調した8)。

フッ化物系溶融塩は基礎研究が遅れており,電 

位の基準も確立されていない。そこで,新しいセ 

ラミックスである窒化ホウ素を隔膜に用いた照合 

電極の作用および実用性を調べてRefractory 

Metalのフッ化物系希薄溶液の研究を進めてい 

る。

発表文献

1)佐伯,鈴木:電気化学,34 (1966) 501.

2) T. Suzuki, Y. Saeki: Trans. NRIM, 8 

(1966) 241.

3)佐伯,鈴木,大谷:電気化学,35 (1967) 

193.

4)佐伯,鈴木:電気化学,35 (1967) 42.

5)鈴木:金材技研報告,12 (1969) 274.

6) T. Suzuki: Electrochimica Acta,15 

(1970)127.

7) T. Suzuki: Electrochimica Acta,15 

(1970) 303.



8) T. Suzuki: Denki Kagaku, 39 (1971) 

380.

融解塩の基礎的研究

河村和孝,岡田雅年,中村恵吉 

安藤勉

(昭和41年～45年)

融解塩電解の基礎研究として電解時にあらわれ 

る動力学的現象――拡散および輸率など――を対 

象に研究を進めている。

拡散係数についてはクロノポテンシオメトリ 
ー1),ポーラログラフィー2)などの電気化学的手 

法のほかに,放射性同位元素を用いたR.I.法, 

核磁気共鳴のスピンエコー法などの物理的方法も 

採用,測定を行なっている。その結果クロノポテ 

ンシオメトリーによる拡散係数,ポーラログラフ 

ィーによる拡散係数,R.I.による自己拡散係数 

などは目的金属イオンの濃度が小さいところでは 

同じ値になることが理論的にも2), Ag+を目的金 

属イオンとしNaNO3-KNO3中でその拡散係数 

を調べた実験でも明らかにされた。表1にはその 

結果を示す。

輸率についてはHittorf法3), 液間起電力法4)な 

ど電気化学測定法により測定を行なっている。液 

間起電力法ではとくにNO2, O2ガス混合による 

可逆電極を新しく作製し濃淡電池の液間起電力か 

ら輸率を求めた。KNO3-AgNO3系についての 

Ag+の輸率の結果を表2に示すが,これからもわ 

かるように得られた結果は,従来の電解による濃 

度変化から輸率を求めるHittorf法の値とのよい 

一致が見られた。

発表文献

1)K. Kawamura: Denki Kagaku, 38 (1970) 

12.

2) K. Kawamura: Electrochimica Acta,12 

(1967)1233.

3)河村:電気化学,36 (1968)164.

4) M. Okada, K. Kawamura: Electrochimica

Acta,15 (1970)1.

表1融解NaNO3-KNO3中におけるAg+の 

クロノポテンシオメトリーによる拡散係数 

(Dc),ポーラログラフィーによる拡散係 

数(Dp)とR. I.による自己拡散係数(Dt)

KNO3 の 
モル濃度 
モル%

温度 
℃

D
c×

105cm2/sec
Dp× 
105cm2/sec

Dt× 
105cm2/sec

100 340

360

1.85±0. 06

2. 05 ±0. 06

1.94±0. 09

2.11±0. 05

80 315
340

360

1.68±0. 03

1.98±0. 03
2.17±0. 03

1.61 ±0.04

1.89±0. 04
2.12±0. 05

60 315 
340

360

1.78±0. 04
2. 09 ±0.04

2.24±0. 06

1.74±0. 04

2.14±0.05

2.29±0. 07

40 315
340

360

1.81±0. 05

2.09±0. 06
2.28±0.08

1.85±0.06
2.19 ±0.06

2.36±0. 06

20 315

340

360

1.97±0. 03

2.22±0.03
2.43±0. 04

1.92±0.05

2.29±0. 06
2. 51 ±0. 06

0 315

340

360

2. 01 ±0.05
2.25±0. 05

2. 46 ±0. 05

1.97±0. 08

2. 37 ±0. 05
2.58±0. 06

1.98±0.03

表2融解KNO3-AgNO3中のAg+の輸率

(t Ag+, NO3-) (NO3-基準)

AgNO3のモル 
濃度モル%

液間起電力法に 
よる tAg+, NO3- 
300℃

Hittorf法によ 
る tAg+, NO3- 
350℃
(Dukeらによる)

90 0.914 0.91
80 0. 839 0. 84
70 0. 767 0.76
60 0. 692 0. 68
50 0. 604 0. 59
40 0.495 0.49
30 0. 375 0. 37
20 0. 250 0. 24



脱酸生成物の化学的性質 

に関する研究

柳原正*,小林剛 

(昭和41年～45年) 

脱酸生成物である各種スラグの化学的性質を調 

べるためにまずSi脱酸生成物であるFayalite 

(Fe2SiO4)の合成を固相及び液相で行いFayalite 

のFe++の結合状態を知るために水素還元を行っ 

た結果1),還元反応生成物はこの場合Fe, SiO2 

及びH2Oであり,H2Oは還元温度(800°, 900° 

及び1000℃)が高いため系外に逸出することが赤 

外吸収でわかった。Fe原子は拡散によってSiO2 

結晶内の空孔内に集合してFe結晶を形成するこ 

とがX線回折によって確められた。SiO2とFa- 

yalite の赤外吸収曲線の比較及びFayaliteの水素 

還元過程とともに変化する赤外吸収曲線の変化か 

ら Fayalite の Si-O-Fe-O-Si 結合が SiO2 の 

Si-O-Si結合に変化することを確認した。還元に 

より生成されるSiO2は赤外吸収曲線でも溶融シ 

リカの吸収を示し,X線回折でも回折線が認めら 

れず非晶質である結果を示した。

Fayalite及びその水素還元生成物のHCl,H2 

SO4及びHClO4処理を行った結果2)3)5)6),各種 

酸によるFeの抽出は水素還元生成物よりもFa- 

yalite の方が容易である。沸騰状態による各種6 

N酸ではFayaliteからは100%近く Feを抽出し 

得るが,水素還元生成物からは85%にとどまる。 

両者の抽出残滓についてX線回折を行った。水素 

還元生成物の残滓では抽出過程の進行とともに, 

α-Feの回折線は弱まるが消失はしない。Fayali- 

teでは抽出初期に斜方晶Fayaliteの回折線は消 

失へむかうが,立方晶Fayaliteの回折線が現わ 

れ,これが減衰し消失する。この立方晶構造の格 

子常数変化を見ると,斜方晶Fayaliteの酸処理 

が進行するとともにa値が大きくなり,ついには 

Spinel型立方晶Fayaliteの8. 234Åより小さい 
8.228Åになる。Spinelは高圧高温装置により作 

製されたもので,酸処理残滓中の立方晶構造のも 

のではSpinelの(222), (331)線が認められな 

い。又立方晶構造のものでは赤外吸収線を測定し 

得なかった。

斜方晶及び立方晶構造内のFeイオン状態をし 

らべるためメスバウアー効果を測定した。斜方晶 

では二つのピークを認め,I. S.は1.42mm/sec, 

e.q. Q.は2.87mm/secで,Fe++であることを 

確めた。また立方晶を含む残滓については,三つ 

のピークを認め,1組についてはI. S.は1.42 

mm/sec で e. q. Q.は 2.87mm/sec で斜方晶 

Fayalite同様Fe++であることを認め,他の組で 

は I. S.は1.06mm/secで e. q. Q.は 2. 01mm/ 

secで前者と結合状態の異なるFe++であること 

を確認した4)。

HCl濃度と分解機構の関係について行った結 

果では7), HCl濃度の低い場合はFayaliteの表 

面でのみ反応は進み析出するSiO2はOH基を含 

むH4SiO4又はH2SiO3となり沪紙を通過する, 

HCl濃度が高くなるとH2SiO3のOH基はHCl 

によって脱水され大きなSiO2になりFayaliteの 

表面に付着している事を走査型電子顕微鏡観察で 

確認しFayaliteからのFe++の各種酸抽出過程 

について考察を行い,OH基生成過程及びコロイ 

ド状SiO2の生成する原因を解明した。

Si, Mn複合脱酸生成物であるFeO-MnO-SiO2 

系スラグの水素還元8)を900°及び1000℃と融解 

状態の1300℃及び1330℃で行った結果900℃及 

び1000℃の還元では試料内のFeOは還元される 

がMnOが還元されない事から還元生成物はFe, 

Mn2SiO4, SiO2に系外に逸出するH2Oであり, 

Fe2SiO4にMnOが入る試料の方が析出Feの焼 

結が防止される事によって還元反応が早い事を確 

認した。融解状態での還元でもFeOのみ還元さ 

れMnOはほとんど還元されない。還元反応によ 

り析出した金属Fe粒は融解スラグ中を沈降す 

る。又析出SiO2は試料内に入った物はクリスト 

バライトとなり表面に浮上した物は還元されSiO 

となり揮発する。未反応スラグの組成はMn2SiO4 

側に近づいて行く事がE. P. M. A.及び赤外吸収 

の結果から判明した。



発表文献

1)柳原,小林:日本金属学会誌,33 (1969) 

314.

2)柳原,小林,福田:日本金属学会誌,33 

(1969)1083.

3)柳原,小林,福田,米持:日本金属学会誌,

34 (1970) 374.

4)小林,柳原:日本金属学会誌,34 (1970) 

377.

5)小林,柳原:Trans. NRIM,12 (1970) 

201.

6)柳原,小林:J. Iron Steel Inst.,(投稿中) 

7)小林,柳原:日本金属学会誌,(投稿中) 

8)小林,柳原:日本金属学会誌,(投稿中)

金属の表面拡散に関する研究

新居和嘉

(昭和44年～45年)

金属における原子の拡散は原子の移動する径路 

によって,体拡散および粒界拡散,表面拡散など 

の短回路拡散に分けられる。このうち表面拡散は 

金属表面への不純物の吸着,また他の拡散過程の 

同時寄与により定量的な測定は困難である。しか 

し表面に沿っての原子の移動が重要な因子となる 

反応,例えば焼結や析出,粒成長などの分野で表 

面拡散の研究は重要であり,また基礎的に金属表 

面の性質,構造を理解する上にもその知識は必要 

とされる。この研究では金属表面の形状変化の速 

度から表面拡散係数を決定する方法,すなわち物 

質輸送法により表面拡散を測定することを試み 

た。最初,鉄粉の焼結の際の収縮挙動から各拡散 

過程におよぼす雰囲気の影響を推定したが,この 

方法では定性的な結果しか得られないので,現在 , 

鉄の粗大結晶の粒界溝の成長速度から表面拡散に 

およぼす雰囲気の影響を定量的に測定している。

金属粉末の焼結という現象は熱力学的には表面 

張力と曲率によってきまる化学ポテンシャルが駆 

動力となり,それにより粘性流,体拡散,粒界拡 

散,表面拡散,蒸発―凝縮過程がおこって,粉末 

接合部の凹な部分が埋められていく現象である。 

これらの過程のうちどれが最も優先しておこるか 

は物質または条件によって異なるが,金属粉末の 

場合には拡散過程が最重要である。もし粒界拡 

散,または粒界が空孔の消滅個所であるような体 

拡散により焼結が進行する場合には焼結体の密度 

は上昇し,焼結体内に存在する孔も同時に球状化 

する。しかし表面拡散,または表面が空孔の消滅 

個所になるような体拡散が優先する場合には焼結 

体の密度は上昇せず,ただ焼結体内の孔が丸くな 

るだけである。したがって実際の金属粉末の焼結 

の場合,雰囲気によりこれら拡散係数の比を変え 

ることができれば,それにより焼結体の収縮挙 

動,機械的性質を変えることが可能であり,逆に 

収縮挙動から拡散係数の変化を推定することがで 

きる。現在までのところ表面拡散におよぼす吸着 

の影響についての実験結果は少なく,吸着により 

表面拡散が増大するか減少するかは一般的にいう 

ことはできない。この実験1)はカーボニル鉄粉を 

860℃で,乾燥水素中および湿潤水素中(露点 

65, 70, 72, 73, 73.5, 74℃)で焼結し,その 

収縮挙動の変化を調べたものである。Fe/FeOの 

平衡の露点は熱力学データから860℃で75.2℃ 

と計算されるが,この実験では73.5℃ですでに 

鉄粉の酸化がおこり,収縮速度は著しく減少し 

た。この差は鉄粉が微粉であるということから説 

明するには大き過ぎ,使用したデータの誤差によ 

るものと考えられる。鉄粉の収縮速度は初期には 

乾燥水素中の方が湿潤水素中より大きく,後期に 

は逆に湿潤水素中の方が大きくなる。また大きな 

孔は乾燥水素中の初期に著しく減少する。これは 

通常の拡散過程を考えたのでは説明することはで 

きない。また残存する孔の形状も乾燥水素中と湿 

潤水素中で異なり,湿潤水素中の方が孔の端が角 

ばっている。これは明らかに湿潤水素中で表面拡 

散係数が減少したことを示している。これらの結 

果から鉄粉の拡散過程におよぼす水蒸気の影響に 

ついて次のような結論を得た。(1)体拡散係数は雰 

囲気によって変らないが,表面張力が水蒸気また 

は酸素の吸着により減少するため,その収縮への 

寄与は減少する。(2)粒界拡散係数は焼結中に形成



された粒界に酸素が濃縮されるために増大し,そ 

の寄与は増大する。(3)表面拡散係数は水蒸気また 

は酸素の吸着により減少し,その寄与は減少す 

る。(4)また全体の収縮挙動を説明するためには, 

拡散過程による収縮以外に粒子の再配列による収 

縮も考える必要がある。しかしこの実験で得られ 

た各拡散係数に関する結論は間接的,定性的なも 

のであり,現在,鉄の粒界溝の成長速度におよぼ 

す水蒸気の影響を調べ,それから表面拡散係数の 

雰囲気による変化をより直接的,定量的に測定し 

ている。

発表文献

1)K. Nii: Z. Metallk.,61(1970) 935.

金属材料の高温酸化機構 

に関する研究

前田正雄*,武井厚,池田雄二,矢嶋祐 

次,高石博子*,新居悦子*,岩下健治* 

(昭和41年～45年)

金属材料の高温における性能向上が,近年強く 

要望されている。高温酸化機構に関しては,今ま 

で多くの研究がなされ,純金属についてはほぼ確 

立されているが,合金についてはまだ不明な点が 

多い。そこで主として耐熱材料として最も一般的 

に使われているFe, Cr, Niの3元素の組み合 

せにしぼり,高温酸化に影響する諸因子を基礎的 

な観点から追求してきた。

1.80Ni-20Cr合金の高温酸化におよぼす第3 

元素添加の影響1)2)3)

Ni-Cr合金の耐酸化性向上の目的での第3元 

素添加については多くの研究がなされているが, 

添加元素の役割は必ずしも明らかにされていな 

い。そこで,添加元素として酸化反応の熱力学的 

なデータと化学的なデータから,Be, Al, Siお 

よびMnを選んだ。酸化実験は1000℃附近で, 

繰り返し加熱法と連続加熱法で行なった。これら 

の酸化生成物を光学顕微鏡,X線回折,電子線回折 

とX線マイクロアナライザーを用いて観察した。

その結果,0.1%Be添加合金と1%Al添加合 

金は,急熱急冷での繰り返し酸化にもかかわら

ほぼ放物線則に近い形で酸化が進行する。酸 

化膜の密着性も非常に良く, 5回の繰り返し酸化 

後も,酸化膜は主としてCr2O3よりなるち密で 

均一な単一層を示しており,酸化膜から合金へ線 

状にはいり込んだ添加元素を含む内部酸化物も見 

られた。他の合金の酸化層の構造はCr2O3の他 

にNiOあるいはスピネル型酸化物を含む多層構 

造を示している。これらの結果から,80Ni-20Cr 

合金への0.1%Beの添加は特に酸化速度を遅く 

し,酸化膜の密着性を良くして著しく耐酸化性に 

寄与することがわかった。

2. NiO中のカチオン拡散と電気伝導度

酸化物中のカチオン拡散と電気伝導度はカチオ 

ン空孔(VNi)と電子空孔(⊕)との会合状態に 

よって影響される。すなわちNiO中の会合には 

VNi・⊕+⊕(一部解離),VNi + 2⊕(完全解離) 

が考えられ,各会合度によって電導度はそれぞれ 

Po21/4, Po21/6に比例することが予想される。こ 

の実験では拡散係数と電導度を温度および酸素圧 

の関数として測定し会合状態を究明した。それに 

よると,電導度はPo21/4～Po21/5に比例するが, 

このことは,VNi ・⊕という会合が支配的である 

ことを示している。一方ラジオトレーサー法によ 

って求めた拡散係数の酸素圧依存性は電導度のそ 

れよりはるかに小さい。カチオン拡散はほとんど 

完全に解離.したVNiだけを介して起り,⊕・VNi 

やVNi・⊕の寄与がほとんどないとすれば上の結 

果が説明できる。

3. 40%Ni-60%Fe合金のスケール構造4)

合金の酸化機構を考える上で,より選択的に酸 

化する元素を見つける必要がある。これは特に多 

層構造の場合にはスケールの化学的構造を測定す 

ることによってなされる。この研究では40%Ni- 

60%Fe合金を酸素気流中900℃で酸化し,X線 

マイクロアナライザーでスケール中の元素分布を 

測定し,ジャックハンマーで採取した試料を電子 

回折によって同定した。その結果から,外層より 

順次 α-Fe2O3, (Fe, Ni)2.7O4,Ni0.43Fe2.57O4 と 

内部酸化により生じた痕跡程度のFeOという層 

構造をとることが明らかになった。



4. NiおよびFe-Ni合金の初期酸化物の形状

Ni単結晶およびFe-Ni合金の表面に成長する 

ひげ結晶および板状晶の生因,形状について検討 

した。エメリー研摩したNi単結晶では板状酸化 

物が成長し,その数は結晶面により差はなかっ 

た。化学研摩した表面には瘤状酸化物が成長し, 

その数は各結晶面で相違し,粒界で特に多かっ 

た。Fe-Ni合金では,低Ni合金,低温,短時間 

の酸化ではα-Fe2O3の〔110〕方向を繊維軸とし 

たひげ結晶酸化物が成長し,反対に,高合金,高 

温,長時間の酸化では,板状晶が成長した。

発表文献

1)武井,高石:日本金属学会誌,32 (1968) 

1221.

2)武井,高石:日本金属学会誌,33 (1969) 

922.

3)武井,矢島,前田:耐熱金属材料委員会報 

告,11(1970)159.

4) H. Takaishi: Japan. J. appl. Phys., 8 

(1969) 623.

1.3分析化学

溶媒中の溶質金属原子の結合状態 

に関する研究

川瀬晃,藤原純,大野勝美 

松島忠久,清川政義,倉橋正保 

(昭和41年～45年)

水溶液,非水溶液およびこれらの混合溶液の中 

で金属が配位子とどのようにして反応し,どんな 

結合状態にあるかを研究することは,金属の分離 

精製,分析の予測や工程短縮のため重要なことで 

ある。配位子としてヘテロ環をもつアゾ化合物, 

ホルマザン化合物をとりあげた。これらの多くは 

水に難溶性であるため,反応系には有機溶媒が混 

合されたり,混入することが多い。従って金属イ 

オンとの反応を調べるためにまず溶媒の精製と諸 

定数の測定値の補正が必要となった。誘電率が低 

く,水と混合しうる溶媒としてジオキサンがよく 

用いられるが,これは比較的不安定で多くの微量 

の不純物を含んでいる。市販品にグリコールアセ 

タール,アセトアルデヒド,過酸化物などが検出 

されたので,特別な蒸溜装置と化学処理により高 

純度のものをうることができた1)。これと水との 

混合溶媒中での水素イオン濃度は硝子電極による 

指示とは異なるので,その補正値を求めた。また 

混合による容積変化の補正値を容積法,比重法で 

測定した。これらの値を用いて混合溶媒中での平 

衡定数を水へ外そうするための計算式を直交多項 

式を用いて求めた。この結果を用いて数種の系に 

ついて実験をおこない,水中での反応の平衡定数 

を精度よく推定することができた。アゾ化合物で 

は錯体のモル吸光係数が分子量の増加にともなっ 

て増加することがわかったので,新しい化合物を 

合成し,理論的に最高に近い値をもつものを見出 

した2)。さらに金属との結合を強くするための一 

つの要因 として, 金属を含む結合が,配位子との 

間で共鳴が成り立つことが必要であることを明ら 

かにした3)。ヘテロ環をもつホルマザン化合物は 

金属指示薬としてもすぐれている4)。 二,三の実 

際の系について溶液内反応の平衡式から変色の過 

程を数式的に説明することができたが,当量点附 

近で若干の不一致が認められた。これは高次錯 

体,混合錯体の生成によるものかも知れないので 

検討する必要がある5)。 この種の錯体では配位子 

のどのドナー原子と金属が結合しているかを知る 

ことは試薬の設計や反応機構の解明に必要であ 

る。アゾ化合物では立体障害の有無,平衡定数, 

吸収スペクトルの測定の結果,金属を中心とした 

二つの五員環によるキレート環が予想されたが, 

X線による解析の結果はこれを明確に裏付するこ 

とができた。

化学結合上興味あることの一つに,化学結合に 

よって固有X線の波長が変化するいわゆる化学シ



フトがある。このシフトの大きさは小さく,強度 

も弱いことが多く,測定上の因難は大きい。介在 

物として重要な第二周期元素とアルミニウムとの 

化合物についてAlKβ1およびAlKβ'線のスペク 

トルを測定し,アルミニウムと結合している元素 

と化学シフトの大きさとの間には高度の規則性の 

あることを見出した6)。その結果AlKβ1および 

AlKβ'線の化学シフトはアルミニウム化合物の同 

定に役立つものであることを明らかにした。この 

化学シフトは小さいため,実際にえられるスペク

トルは重複線として観測されるので,これらを相 

互に分離することが必要である。このため濃度パ 

ラメータ法を考案し,Al2O3-AlF3系に応用し, 

低濃度のアルミナの定量ができることを確め 

た7)。化学シフトの多くは軟X線領域で観測され 

るが,その強度は小さいため測定は因難である。 

精度よく測定するための一つの方法として分光素 

子の能率を高めることが考えられる。そこで高級 

脂肪酸鉛の累積膜の回折能が理論上高いことに着 

目して,ミリスチン酸鉛の多重累積膜を用い, 

NaKα線,FKα線について実験を試みた結果,そ 

の能率は非常に高く KAPの5～7倍あることが 

わかった8)。 また定量の際妨害元素の影響を除去 

するため,レスポンスサーフェスの概念を導入 

し,けい光線分析におけるデータ処理の一つの方 

法を提案した。

発表文献

1) 藤原,川瀬: 分析化学, 19 (1970) 407.

2) 川瀬: 〃 16 (1967) 569.

3) 〃 : 〃 18 (1969) 463.

4) 〃 : 〃 16 (1967) 1369.

5) 松島,川瀬: 〃 20 (1971) 156.

6) 大野: 〃 20 (1971) 308.

7) 〃: 〃 18 (1969) 986.

8) 〃: 〃 19 (1970) 1233.

分析法の開発および問題点の検討 

に関する研究

須藤恵美子,高橋務,大河内春乃 

斎藤守正,福田豊,池田祥子*

(昭和41年～45年)

金属の化学分析は金属の物性の解明,さらに新 

しい金属材料の開発に大きな役割をはたす。そこ 

で機器による分析法の開発と,一般に用いられる 

湿式分析法の確立が考えられる。機器分析法につ 

いてはマトリックスの影響,標準試料の問題,精 

度,正確度等の観点より研究を行った。又湿式分 

析においては主成分,妨害共存元素よりの分離法 

又は分離を必要としない迅速分析法による省力化 

など,実際日常分析の開発に主目的をおいて研究 

を行った。又ガス分析法の確立などについても研 

究している。

1.質量分析法の研究

微量元素の定量や極く微量元素の検出に最もよ 

い方法とされているのは機器分析法であるが,実 

際分析にあたっては基礎的な検討が必要とされて 

いる。NBSやJohnson Mattheyの標準試料を用 

いイオン化効率を検討し,再現性の変動率を求 

め,純鉄,純テルル,Johnson Mattheyの純銅に 

ついて分析を行い1966年金属学会に発表,又高純 

度アルミニウムの微量不純物の定量にあたり標準 

試料を用いて,相対感度係数を求め1968年日本化 

学会に発表,更に液体試料の分析を行った。試料 

を溶液とし炭素電極にしみこませて分析すること 

により第3元素の影響をしらべることが出来る。 

またこの方法により簡単に標準試料系列をつくり 

うる利点がある。

鋼(クロム―モリブデン鋼),Johnson Matthey 

銅地金,NBSアルミニウム合金について,Zn, 

Co, Yを内部標準とした場合を検討した。分析 

精度は10～20%であった。これらは1970年分析化 

学会に発表した。又質量分析器を10-6～10-9Torr 

に保つため冷却トラップ内に常に冷却剤を補給し 

なければならない。そこで厳密な調整を特に必要 

としない,補給開始信号用と終了信号用の二つの 

検出素子による,新しい自動補給装置を試作し 

た1)。

2.発光分光分析法の研究

発光分光分析においてプラズマへの試料導入の 

過程を研究することはマトリックス効果を調査す



る上で重要である。すでに純金属を用いて研究を 

進めていたが,ここ5年間は試料を合金にして実 

験を進めた。純金属での試料の蒸発気化の機構が 

Libinのモデルで説明がついていたので,これを 

合金試料に応用2）した。純金属の場合ほどの一致 

はみられなかったが,同様の傾向がみられ,ほぼ 

Libinのモデルで説明がついた。純金属の場合電 

極の消粍量と放電電流の時間積∫idtとの間に比 

例関係があり,合金試料でも同様である3)。消粍 

した合金の気相における組成と試料合金との組成 

の間の関係は1:1の関係4)である。消粍した合 

金の各組成元素の量と分光器を通して得られた信 

号との間にある関係を求めた5)。両者の間にはか 

なりの相関関係のあることは事実であるが,金属 

組成元素のある特定なものとか,ある特定の合金 

では少し相関関係から離れている。

3.分離法の研究

金属中の微量元素の定量においては分離法の研 

究が重要である。そこで一連のEDTAマスキン 

グ―共沈分離法による微量元素の定量法の研究を 

行った。すなわち,クロム6), アンチモン7),チ 

タン8),銅について検討した。前二者はラジオア 

イソトープを用いて種々の共沈条件の検討により 

いずれも数μgの微量を100%共沈分離すること 

をみつけた。これらの分離法にく形波ポーラログ 

ラフ法を併用することにより,鉄鋼および金属中 

の微量クロムの定量法6),鉄鋼中の微量アンチモ 

ンの定量法7),鉄鋼中の微量チタンの定量法8), 

ニッケル中の微量銅の定量法を確立した。定量下 

限は試料採取量0.5gの場合,それぞれ0.0005%, 

0. 0002%, 0.0002%, 0.0002% である。いずれも 

迅速簡単な方法である。その他,溶媒抽出―く形 

波ポーラログラフ法により鉄鋼中の微量ヒ素の定 

量法9)を確立し,また分離操作なしで試料溶解後 

直接く形波ポーラログラフ定量することにより, 

鉄鋼およびアルミニウム中の微量マンガンの定量 

法10)を確立した。これらの定量下限はいずれも 

0.001%である。

4.金属中のガス分析法の研究

金属の物性と大いに関係のあるガス成分の定量 

法は非常に重要で,迅速に精度よく,微量まで定 

量出来る方法の確立が望まれている。従来定量困 

難であったフェロシリコン11)12),ベリリウム13), 

アルミニウム,マンガン中の酸素を新しい浴であ 

るカーボンチップ―すず―ニッケルはく法を開発 

し良好な結果を得た。特に塊状フェロシリコン中 

の酸素含有量が通常の浴では酸素が抽出されない 

のはゲッター作用ではなくるつぼ内での反応が充 

分でないことなどを明らかにした14)。シリコンを 

少量添加することにより空試験値を小さくするこ 

とをみつけ,ゾーン精製した純鉄,ニッケル,コ 

バルト中の微量酸素定量に応用し,0.0001%まで 

定量可能とした。

シリコン添加法は脱ガス時間を大巾に短縮させ 

空試験値を低下させる機構について検討した結 

果,シリコンがカーボンるつぼ内に深く浸透し 

て,脱酸効果のあることがわかった。

又従来酸素,窒素が別々に定量されているが, 

カーボンチップ法はカーボンと試料を常に新しく 

接触を保つことにより,鉄鋼,ジルコニウム,バナ 

ジウム,タンタル,ニオブ中の酸素,窒素同時定 

量を検討した。装置の抽出ポンプの能力によって 

窒素の定量値が異なるが,抽出ポンプの性能を適 

当に選ぶこにより,同時定量が可能であることを 

1970年金属学会に発表した。

5.原子吸光光度法の研究

一般に分離操作を必要としない簡単迅速にしか 

も微量まで定量可能な方法として,日常分析への 

開発を主とする応用研究を行っている。鉄の定量 

条件の検討を行ない,チタン,銅,マグネシウム 

中の鉄の定量法15)の確立を行ない,チタン,銅, 

マグネシウム中に通常含まれている不純物元素は 

定量時に妨害とならず鉄0.001～0.03%の定量を 

可能とした。

その他カドミウム,すずの定量条件を検討し, 

銀―カドミウム,アルミ―銅―カドミウム合金, 

印刷用銅板中のカドミウムを,従来の吸光光度法 

や滴定法より簡単迅速に定量する方法を確立し 

た。

すずについても銅―すず合金,銅―亜鉛―すず



合金,鉛―すず合金,鉛―アンチモン―すず合金, 

りん青銅,青銅,鉛青銅中の定量を迅速簡単にし, 

方法の確立により日常分析の省力化に寄与した。 

1970年分析化学会に発表した。

6.その他吸光光度法による微量ほう素の定量

メチレン青―ジクロルエタン抽出吸光光度法に 

よりジルコニウムおよびジルカロイ中の微量ほう 

素を0. 2ppmまで定量可能な方法16)を確立した。

7.介在物の状態分析に関する研究

鋼の諸性質におよぼす介在物の解明について 

は,電子顕微鏡,X線マイクロアナライザー等の 

発展により著しく進歩したが,化学分析法も重要 

な研究の手段である。

介在物のうち鉄およびジルコニウムの窒化物に 

ついて検討した。鉄については0～900℃で窒素 

およびアンモニアガスを用いその吸収度のちがい 

を求め,処理温度による変化をしらべた。約370° 

CでFe2Nの分解を示し,600℃でFe3N, ε-Fe3N 

・Fe2Nの一部が分解することがわかった。又Fe2N 

を水素ガスで還元し,放出するNH3よりFe2Nの 

定量を行った。

又鋼中のジルコニウムの状態分析法について検 

討した。スポンジジルコニウムより,金属ジルコ 

ニウム,更に窒化ジルコニウム,酸化ジルコニウ 

ムを条件をかえて精製し,合成試料を作成した。

この試料について各種の酸との反応および反応 

後の残渣についてX線回折,赤外吸収による測定 

の結果,目的の窒化ジルコニウムの化学的性質は, 

途中の生成過程の条件により大いに影響をうける 

が,金属ジルコニウム,酸化ジルコニウムは余り 

関係のないことがわかり酸による分別抽出の指針 

を得た。

発表文献

1)須藤,高橋,東:分析化学,17 (1968)

1043.

2)高橋:分光研究,19 (1970) 310.

3) 高橋:分光研究, 15 (1966)164.

4)高橋:分析化学,19 (1970)1519.

5)高橋:分析化学,20 (1971)145.

6)須藤,大河内:分析化学,18 (1969) 501.

7)大河内,須藤:分析化学,18 (1969)1376. 

8)大河内,須藤:分析化学,19 (1970) 659. 

9)大河内,須藤:分析化学,18 (1969) 507.

10)須藤,大河内:分析化学,17 (1968) 338. 

11)須藤,斎藤:分析化学,17 (1968)1364.

12)須藤,斎藤:分析化学,17 (1968)1482.

13)須藤,斎藤:分析化学,17 (1968)1370.

14)須藤,斎藤:分析化学,18 (1969) 592.

15)須藤,池田:分析化学,18 (1969)1389.

16)須藤,池田:分析化学,17 (1968)1197.

溶鋼の直接分析に関する研究

高橋 務,佐藤司 

須藤恵美子,郡司好喜 

(昭和44年～45年)

LD転炉の発達と共に近年分析の迅速化が要求 

されるようににって来た。しかしながら現在のよ 

うに湯をくんで,それを一旦固めて,カントバッ 

ク等により分析しているのでは,どうしても固め 

る段階で時間的損失が大きい。更に今後連続製鋼 

法が確立されるともっと分析の迅速化が要求され 

る。以上の点から昭和43年度より製錬研究部と金 

属化学研究部の共同により溶鋼の直接分析法の開 

発研究を始めた。昭和46年度よりは装置改造が重 

点をしめる都合上管理部技術課とも共同研究する 

予定である。

溶鋼の直接分析ということになると,まずどの 

ような方法を用いるかが,過去に報告がないだけ 

問題となった。分析の方法で現在多くの成分を同 

時に迅速に行なえるのは発光分光分析なので.ま 

ずこの方法を用いることにした。次に励起方法で 

ある。現在固めて分析するような場合.アルゴン 

気流中のスパーク放電を用いているが,溶鋼に直 

接電気を通ずることは安全性および電極材の面か 

ら困難である。更に励起源を出来るだけ遠くに置 

きたい。このような条件を考えて励起源としてジ 

ャイアント・パレス・レーザー(以下GPレーザ 

ーと略す)を用いることにした。このような方法 

が考えられた段階でまずGPレーザーを購入し, 

43年度より写真分光器を用いた,写真測光法によ



る分析を始めた。これはあくまで光電測光式分光 

分析装置による分析の基礎データを集めることに 

主眼をおいた。これらの結果は日本鉄鋼協会第78 

回講演会にて報告した。これによってほぼ目安が 

ついたので昭和44年度光電測光式分光分析器の購 

入に踏みきった。

この光電測光式分光分析器は従来のものと全く 

異なり,新しい光電測光式分光分析器のモデルと 

なるものである。まず分散度は従来のGV-200型 

のものと同じ位で小形化する。レーザー専用の光 

学系と電気回路を持つと同時に.従来と同様のス 

バーク放電用の光学系と電気回路を持つ。さらに 

空気調整室のような特別な部屋を必要としないよ 

うに分光器そのものが恒温装置をもつ。このよう 

な仕様のもとに.島津製作所と共同実験を行いな 

がら装置を完成させた。これが島津GVL-100型 

光電測光式分光分析器である。この装置が納入さ 

れた段階で昭和43年度に購入してあった日本電子 

製JLR-02A型GPレーザーを組合せた。この全体 

のブロックダイヤグラムを図に示す。

これらの装置の完成と共に固体試料の場合.溶 

鉄および鋼の場合の実験を開始した。固体試料の 

場合はBCS401～405の標準試料を用い,溶鉄お 

よび鋼の場合.鉄1kgに対し,Cu, Cr, Mn, 

Ni, SiをBCSとほぼ同様な範囲の配合で加え 

た。溶鉄および鋼を分析する場合当然Cの分析も 

必要となって来る。しかしながら現段階ではスタ 

ンドが不充分のため行なっていない。これらの結 

果は昭和46年度日本金属学会シンポジウムおよび 

日本鉄鋼協会講演会にて発表した。

図 装置のブロックダイヤグラム

今後は現在のレーザー回路が安定性を増すよう 

に改造するとともに,Cの分析も可能なスタンド 

の開発の必要がある。さらに将来は実際の現場に 

応用出来るようなスタンドおよび装置の開発が必 

要であろう。

金属材料の放射化分析法 

に関する研究

千葉実,井上義夫,田尻良弘 

(昭和41年～45年)

本研究は昭和39年度から継続の研究であって, 

可搬型のコッククロフトワルトン型高速中性子発 

生装置から発生される14MeV中性子で試料を照 

射して,生成する放射性核種を測定することによ 

って試料中の不純物,小量成分,主成分を非破壊 

で迅速に分析する方法の確立を目的とする。

既にいくつかの金属材料中の酸素の分析法に関 

しては基礎的な検討を終了し.応用の可能性を見 

出しているが,その応用の一つとして鉄鉱石の還 

元率の迅速測定について検討を行なった1）。

鉄鉱石の還元率の測定は普通は還元生成物の重 

量減,生成物中の全鉄,金属鉄,1価及び2価の鉄 

の化学的な定量,または生成物の再酸化法等で求 

められるが,夫々いくつかの難点がある。迅速非 

破壊中性子放射化分析法で酸素を定量すればその 

還元率が直接に求められる。その結果他の方法に 

よる結果と良く一致したが,難還元性の酸化物の 

共存する場合には正の誤差を与えることが判明 

し,補正が必要であることがわかった。

また酸素の放射化分析法と関連し,酸素から14 

MeV中性子との核反応で生成する16Nのγ線の 

エネルギーは6.13, 7. 11MeVと極めて高いの 

で,普通の大きさのNaI (Tl)シンチレーターで 

は計数効率が低い。この欠点をなくするために直 

径127mm,高さ127mmの大型のシンチレーター 

を設備した。このシンチレーターの使用により検 

出感度の向上,分析精度の改善に資することが出 

来た(図1)。

或種の遷移元素の酸化物は安定な非化学量論的 

な酸化物の存在が知られており,それらは物性



的,電気的,化学的に興味が持たれている。また 

亜鉄塩類は磁性的に興味がもたれている分子間化 

合物である。これらの酸素と金属元素の原子比, 

構成化合物の原子比を迅速に非破壊で求めるため 

14MeV中性子放射化法の応用を検討した。試料 

としては酸化バナジウム,磁性材料として重要な 

バリウムフェライト2),及び亜鉛フェライトにつ 

いて研究を行なった。普通に用いられる化学分析 

法に比して格段に短い時間で分析できる方法を確 

立できた。この方法では14MeV中性子照射で夫 

々の構成元素から生成する放射性核種からの放射 

線の強度比を測定することによって定量を行なう 

ので,14MeV中性子束の変動は検量線に影響し 

ないことを見出し,分析操作の簡便化が可能とな 

った。

実際試料への応用と併行して,種々の試料への 

応用の可能性への基礎的な知見を纒めるために, 

各種の元素の標準試料の14MeV中性子照射によ 

って生成する放射性核種のγ線スペクトルを測定 

した。この測定は円筒型および井戸型の各種の大 

きさのNaI (Tl)シンチレーターについておこな 

った。これらの測定結果はグラフおよび末知試料 

のγ線スペクトルの解析に使用できるように,再 

現可能なパンチテープ(ライブラリースペクトラ 

ム)に纒めつつある。また測定系の改善の一環と 

して近来開発の著しいGe (Li)半導体放射線検 

出器を設備した。この検出器はエネルギー分解能 

(FWHM)が60Coのγ線に対して0.2%と非常 

に良好であるのでNaI (Tl)シンチレーターで 

は判別不可能な近接したγ線を容易に判別でき, 

金属材料の様に多くの成分を含む試料の測定には 

不可欠の装置である(図2)。

発表文献

1)尾沢,千葉,田中：鉄と鋼,53(1967)849.

2) M. Chiba: J. Radioanal. Chem., 21(1969) 

415.

図116Nγ線スペクトルの検出器による差

図2 133Ba標準線源のγ線スペクトルの比較



1.2純鉄単結晶を-78℃で〔110〕方向に伸 

長したときに観察されたらせん転位の配

列。
(44頁参照)

1.1純鉄の変形双晶の透過電顕写 
真。障害物(C)による変形双 

晶の阻止とキンク(BD, B 
C等)による歪緩和を示す。 

紙面は双晶界面に垂直であ 

る。
(50頁参照)



1.3原子吸光光度計を用いて,煩 
雑な分離操作の処理を必要と 

せず迅速簡単に合金元素およ 

び微量元素の定量を行なって 

いる。
(67頁参照)

1.4放射化分析用γ線スペクトルの比較。
NaI (Tl)シンチレーターでは分離できないγ線 

(上方)がGe (Li)デテクターでは4本のγ線(下方) 

として明らかに区別される。(133Ba標準線源を用 

いて測定。)
(70頁参照)



2.新材料と材質

2.1構造材料―鉄系

高純度鉄の精製と性質に関する研究

森本一郎,大庭幸夫 

田村良雄,藤井忠行 

(昭和41年～44年) 

鉄はもっとも広汎に,もっとも大量に用いられ 

ている金属であるにもかかわらず,その本性につ 

いては末知の点が少なくなく,それらの疑点を解 

明するために高純度鉄の精製が各方面から望まれ 

ている。この研究は主として国産の電解鉄を原材 

料としてゾーン精製を行ない,どのような条件で 

はどの程度純化された鉄が得られるかを詳細に調 

べるとともに,得られた高純度鉄の純度判定法お 

よびその二三の性質について検討することを目的 

とした。

1.高純度鉄の精製

鉄のように融点の高い金属の精製には,浮遊ゾ 

ーン精製法が有力な手段となっている。そこで精 

製速度,雰囲気等の条件を変えて精製効果を調べ 

た。その結果,一般には精製回数が増せば純度は 

一層向上するが,しかし精製速度が0.03～10mm 

/minの範囲内では精製速度が遅い程,精製効果 

が上ることがわかった。また雰囲気の影響につい 

ては,真空中より湿水素中での精製がより有効で 

あることが認められたが,もっとも効果的な方法 

は湿水素中,乾水素中および真空中での組合せ精 

製を行なうことで,この組合せで7回精製した試 

料は最高の残留抵抗比(RRR) R295°K/R4.2°K = 

210を得た1)。

ゾーン精製された高純度鉄は,不純物量が極め

て微量のため通常の分析は困難である。このよう 

な場合一般には純度を判定する測度として,上記 

のように極低温と室温で測定されたRRRが用い 

られている。ところが純鉄は強磁性体であるの 

で,極低温の電気抵抗を測定する場合,鉄の磁気 

抵抗を考えねばならない。実際に高純度鉄のRR 

Rはタングステン等のRRRに比較すると著しく 

小さい。そこで磁気抵抗の影響を除くため,残留 

抵抗を測定する際磁場をかけて測定し,磁場の大

(1)磁気誘導度零中の抵抗比(RRRB=0)

(2)飽和磁場中の抵抗比(RRRmin)

図磁気抵抗比と残留抵抗比の関係



きさの変化に対応する電気抵抗値から最小の電気 

抵抗値および磁気誘導度(B)が零の場合の電気 

抵抗値を外揷法によって求め,それからRRRmin 

とRRRB=Oを計算して通常のRRRと比較し, 

磁気抵抗がRRRにおよぼす影響を明らかにした 

(図参照)2)3)。

2.高純度鉄の性質

この分野では主として炭素,窒素が純鉄の機械 

的性質におよぼす影響を調べた。鉄は結晶粒度が 

小さくなると流動応力が増大することはPetchの 

関係として良く知られている。ところが鉄中に含 

まれる炭素,窒素を数ppm以下に下げてやると, 

流動応力は結晶粒度に無関係にほぼ一定になるこ 

とを見出した。この実験結果からPetchの関係の 

いわゆるk(流動応力の結晶粒度依存係数)の意 

味が炭素,窒素含量が多い場合と極めて少ない場 

合とで異なることを明らかにした。

さらに炭素,窒素原子による転位の固着作用の 

強弱が純鉄の降伏応力の温度および歪速度依存性 

にかなりの影響を与えていることをみいだし,そ 

の原因は試料中に生ずる不均一変形の度合による 

ものであろうと考え,このことを考慮すると純鉄 

の降伏応力の歪速度依存性は,ある範囲内では 

Hahnの理論と良く 一致することを認めた5)6)。

発表文献

1)田村,藤井,大庭:鉄と鋼,57 (1971) 

498.

2) T. Fujii and I. Morimoto: Japan. J. appl. 

Phys., 8 (1969)1154.

3) T. Fujii: Trans. JIM,11(1970) 7.

4)大庭:日本金属学会誌,30 (1966) 958.

5)大庭:日本金属学会誌,32 (1968)1041.

6) Y. Ohba: Trans. ISIJ,10 (1970)119.

超高圧下の相変態に関する研究

鈴木正敏,内山 郁,藤田充苗,八子照義* 

(昭和41年～45年)

これまで,金属材料の性質を改善するためにと 

られて来た主な手段として挙げられるもののうち 

に,その組成あるいは処理温度の変化があった。 

一方物質の性質を変化させ得るもう一つの因子で 

ある圧力の利用はこれまで全くと言ってよいほど 

行われていなかった。この因子を制御し利用する 

ことによって,すぐれた性質を持つ材料の開発も 

考えられると同時にこれまでに知られている常圧 

下の現象を説明する手段としても役立つものと考 

えられる。本研究は圧力を変化させた際の鉄鋼の 

諸性質変化を求め,将来圧力と温度との組合せに 

よる鋼の処理法を開発するための基礎的な資料を 

得ることを目的としている。

1.高圧を得るための実験1)

40年に購入された超高圧発生用1000tonプレス 

を使用して,高圧を得る予備実験を行い,ガード 

ル型高圧容器に約6万気圧(60kbar)の圧力発生 

が可能であることを確かめた。またこれまでに知 

られている加圧によるFe-C系状態図の共析炭素 

量の低炭素側へのずれと圧力下で得られた組織変 

化とを比較し,高温状態においても所定の圧力が 

得られることを確認した。これらの予備実験に際 

して,加圧することによって鋼の焼入性が向上す 

ることおよびマルテンサイト組織の硬度上昇が認 

められた。

2.高圧下の等温変態について2)3)

29kbar, 38. 5kbarの圧力下で,炭素量の異な 

る鉄―炭素系合金および実用鋼それぞれ3種類に 

対して等温変態を行わせ,等温変態曲線の作成お 

よび組織変化の観察を行った。高圧下の等温変態 

は圧力の増加とともに遅れ,29kbarと38. 5kbar 

との2つの圧力レベル間の比較では,いずれの試 

料もnoseの温度で変態開始時間に約5倍程度の 

遅れが認められた。この遅れから,38. 5kbarで 

は常圧より500～700倍程度変態開始時間が遅れる 

と推定された。常圧の等温変態で得られた組織に 

大きな変化は認められなかったが,圧力による状 

態図の変化にもとづく組織変化が観察された。ま 

た常圧下で針状ベイナイトが認められる温度域 

で,高圧下では柱状ベイナイトあるいはaggre- 

gate 組織がみられ,その出現範囲を決定した。 

鉄―炭素系合金と実用鋼ではわずかではあるが傾 

向が異なることを認めた。初析炭化物の形が実用



鋼の38. 5kbarの場合球状ではなくて,針状であ 

った3)。

上記の如く鉄―炭素系合金と実用鋼では,2, 

3の異なった挙動が認められるが,この相違は実 

用鋼中に含まれる不純物のためと考えられる。ま 

たどんな種類の元素が,高圧下でみられる組織変 

化に強く影響をおよぼしやすいか,を検討するた 

めに29kbar, 38. 5kbarの圧力下で共析組織に近 

い組織を示す0.3% Cの鉄―炭素合金にMn, Cr, 

Siを添加した試料について等温変態を行わせた。 

元素は1.5%まで添加されていたが,29kbarから 

38.5kbarに増圧することによる,nose付近の変 

態開始時間の遅れは1.36%Mnの場合を除いて, 

炭素鋼と同様に5倍程度の遅れを示し,変態開始 

時間の遅れに対する添加元素の影響は常圧下の影 

響と同様な傾向を示した。得られた組織はMn添 

加の場合添加しない試料と同様な組織であり, 

Siの場合添加量が増加すると常圧下で亜共析鋼 

にみられるような組織に変化し,Crの場合は添 

加量が増加するにしたがって過共析鋼にみられる 

組織に変化した。これらの変化は,0.3%Cを含 

有する鉄―炭素合金のオーステナイト相がフェラ 

イト相と炭化物に変態する時の体積膨脹から説明 

出来る。すなわちMn添加はこの変態の膨脹量に 

変化を与えず,一方Si添加は膨脹量を減少させ, 

Cr添加は逆に膨脹量を増加させる。このように 

添加元素が変態の膨脹量を変化させるので,圧力 

下では体積変化を伴う反応は著しく影響を受け , 

これらの添加元素により常圧下ではいずれも共析 

炭素量は低炭素側にずれるが,圧力下では,共析 

炭素量の添加元素によるずれは変態の体積膨脹量 

の変化に対応していると考えられる2)。

3. Ms点の決定

圧力は体積変化の大きな現象に影響を与えるの 

で,鉄鋼の変態中最も変化量の大きいマルテンサ 

イト変態について現在検討中である。

発表文献

1)鈴木,藤田:鉄と鋼,53 (1967) 912.

2) M. Suzuki and M. Fujita: Proceedings of 

Int. Con. Sci. Tech. Iron & Steel(1970).

3)藤田,鈴木:鉄と鋼,(投稿中).

鉄鋼中における含有元素の偏析 

および拡散に関する研究

星野明彦,M.オークチュリエ*, 

荒木透,鈴木正敏

(昭和41年～45年)

本研究は,鉄鋼材料中に含まれる微量元素の中 

で鋼の脆化などの原因となる硫黄(S)の拡散お 

よび偏析の挙動を調べることを目的としている。

硫化物を生成しないような固溶限以下の低濃度 

の硫黄の挙動を追求するには,X線マイクロアナ 

ライザなどではもはや検出が出来ないため,放射 

性トレーサ法によって実験を実施した。なお,こ 

の研究では鉄試料表面への35Sの薄膜蒸着法およ 

び表面残留放射能測定法を用いた。

1.α鉄中における硫黄の粒界拡散

α鉄中における硫黄の体積拡散係数については 

すでにAinslieやSeibelが報告していたので, 

粒界拡散係数の測定を主目的とした。

実験の結果高純度鉄のα相域における硫黄の粒 

界拡散係数の温度依存性(700℃～900℃)は次 

の式で表わされた。

しかし,拡散温度が700℃以下に低下すると上の 

式で計算される値よりも遙かに小さくなり,粒界 

拡散は極めて遅くなる現象が認められた。この現 

象は粒界への微量炭化物の析出または硫黄の体積 

拡散が全く困難になることに基因している。ま 

た,鉄中における硫黄の固溶限は極めて低いの 

で,その結果として拡散表面には表面異常効果が 

認められた。

2.γ鉄中における硫黄の拡散

γ鉄中における硫黄の体積拡散係数は,図に示 

すように 

となる。一方1100℃以下での硫黄の粒界拡散係 

数を求めると,α鉄について求めた温度依存式の 

高温側へ外挿した線上にγ鉄中での係数値が並ぶ



図γ鉄中における硫黄の拡散係数 

ために,粒界拡散に関する限りγ鉄中においても 

α鉄中においても全く同様な挙動を示し,α-γ変 

態による影響は現れないことが明らかとなった。 

1100℃以上では硫黄の粒界拡散は促進されるが, 

これはFe-FeS共晶によって粒界が局部的に溶融 

され,拡散が早められるためと考えられる。また 

Fe-FeS共晶の影響が高温側へ移行するのは拡散 

用試料では原子流動のために常に平衝状態図が適 

用しえないことに基く。

3.固溶型硫化物

低温度域で拡散加熱を行なった場合には,オー 

トラジオ グラフによっ て硫黄の粒界偏析を確認で 

きるが,光学顕微鏡では粒界の硫黄の存在状態を 

観察できない。しかし,1200℃以上の高温にお 

いては鉄中での硫黄の固溶限は著しく増大するの 

で,これを冷却すると過飽和固溶硫黄が棒状硫化 

物として比較的大きい結晶粒内にウィドマンステ 

ッテン状に析出してきたので光学顕微鏡で観察す 

ることが出来た。

発表文献

1) M. Aucouturier, A. Hoshino, M. Suzuki, 

T. Araki: Trans. ISIJ, 7 (1967)191.

2)星野,荒木:鉄と鋼,56 (1970) 252.

鉄鋼中における元素の挙動のラジオ 

アイソトープによる研究

前橋陽一,新妻主計,坂口好弘* 

若杉邦彦*,島田英行,荒木透 

(昭和41年～45年)

鉄鋼中に含有される元素,とくにそれが微量の 

場合,含有量・分布状況を把握するのにラジオア 

イソトープの利用が有効である。本研究ではこれ 

を利用して,純鉄精製過程における微量炭素の挙 

動,ならびに鋼中の硫黄・マンガンの挙動につい 

て究明を行なった。

1.純鉄精製の研究

鉄の塑性変形機構その他基礎的性質の究明に純 

鉄の製造は重要である。純鉄精製の手段として水 

素による含有炭素の除去が行われているが,炭素 

除去の程度を知るのに従来の方法では最小量約10 

ppm程度までしか確認出来ない。ラジオアイソト 

ープを用いることにより10-3ppm程度まで確認 

出来る。本法を用いて,現在使用している炭素除 

去装置の性能を把握確認すると共に,試料中微量 

炭素の内部より表面への移動状況の検知を行っ 

た。

2.鋼中における硫黄・マンガンの挙動究明に 

関する研究

鋼塊の品質を決定するものは,偏析の程度・種 

類および形であるとされている。本研究では鉄鋼 

中の硫黄およびマンガンについてそれぞれラジオ 

アイソトープ35Sの添加,および後放射化法によ 

って,凝固条件とマクロ組織および偏析との関係 

を調べた。この目的のために最も効果的な手法は 

オートラジオグラフィーである。従来,この方法 

は定性的に用いられていたが,これを定量的考察 

の手段として用いるための基礎を得る目的で,オ 

ートラジオグラムの黒化濃度と放射能量との関係



を示す実験式を算定した。また,適正な黒化濃度 

のオートラジオグラムを得るために,微小範囲の 

放射能を知る必要があり,また,35Sなどのよう 

な低エネルギー β核種も測定出来るものとして, 

小型ガスフロー計数管(図)を開発試作した。 

先端に小孔コリメータを取りつけることにより, 

試料表面の微小面積中に含まれる放射能を求める 

ことが出来た。また,オートラジオグラフィーに 

よりさらに微細な分布を知るためにミクロオート 

ラジオグラムの作製があるが,これを金属材料に 

適用するには多くの未知部分がある。この問題に 

対する究明は,放射性同位元素協会オートラジオ 

グラフ委員会においても取り挙げられ,本研も協 

力して手段の確立に当った。本研においては,分 

解能測定用試料の作成,金属材種のフィルムかぶ 

りに及ぼす効果,試料表面アラサの影響,露出時 

湿度の効果とについて検討を行なった。また,こ 

れと併行し,本研として分離膜の検討も行ない, 

80～90%ビニルクロライド・10～20%ビニルアセ 

テートの2 %メチルエチルケトン溶液が金属用分 

離膜として極めて有効なことを見出した。

以上の基礎的事実を利用し,機械構造用炭素鋼 

および合金鋼中の硫黄,とくに低濃度硫黄および 

マンガンの鋳塊中の凝固・偏析の究明を試みてい

図 小型ガスフロー計数管

る。この目的のため,加熱槽・冷却槽を組合せた 

鋳型を試作し,温度勾配下における結晶組織と硫 

黄・マンガンの凝集・析出状況の硫黄・炭素・マ 

ンガン成分濃度による差異について検討をすすめ 

ている。

発表文献

1)新妻,荒木,坂口 : Radioisotopes,18 

(1969) 324.

2)新妻,荒木,坂口 : Radioisotopes,18 

(1969) 440.

3) 前橋ほか:Radioisotopes,19 (1970)17.

鋼中の非金属介在物に関する研究

内山 郁,角田方衛,浜野隆一 

斉藤鉄哉,福居敏夫*,峯尾春光* 

荒木透

(昭和41年～45年)

鉄鋼の脱酸,凝固および加工の各過程における 

非金属介在物とくに酸化物系介在物の挙動を調 

べ,さらに鋼の機械的性質におよぼす非金属介在 

物の影響を明らかにすることを目的とし,次のよ 

うな結果を得ている。

1.溶鉄の脱酸の際の脱酸生成物の挙動

鋼中の非金属介在物を減少させるための基礎と 

して,Al, SiまたはMnで各単独脱酸した際に 

生成する酸化物の挙動を,とくに脱酸剤が溶鉄と 

反応した時点および直後に注目して調べた。その 

ために,あらかじめ真空中で脱酸剤を封入した鉄 

カプセルをシリカチューブで溶鉄の下部に揷入す 

る手段を用いた。その結果,(イ)溶鉄の動きが脱酸 

作用および生成物の分離浮上を促進する。(ロ)脱酸 

剤は溶鉄中を浮上しなから反応し,中でもAl脱 

酸で生成した微細なAl2O3は浮上し易い,こと 

などを明らかにした。

2.鋼の圧延の際の非金属介在物の挙動

非金属介在物が加熱または熱間圧延などの際に 

どのような変形や変化を起すかを種々な観点から 

調べて考察した。すなわち,リムド鋼中の酸化物 

および硫化物の変形挙動を調べた1)が,さらに引



張応力を与えた場合の介在物およびその周辺の状 

況を観察し,降伏点を過ぎて生ずる基地鉄からの 

介在物の分離(空��の生成)が介在物の歪集中効 

果の大きな因子であることを指摘した2)。

また,鉄試料に約0.8mmφの穴を種々の間隔で 

あけ,溶融シリケート中に浸漬して減圧下でその 

シリケートを穴の中に導入することにより,組成 

の分った介在物を任意の分布で含むモデル試料を 

作製,それを各種条件下で熱間圧延し,介在物の 

変形挙動を調べた3)。そして,1200℃以上での 

圧延で強圧下した場合に介在物が繊維状に延ばさ 

れ,くびれを生じ,最終的に細かく破断するが, 

一方ではそれらの介在物が2個以上極めて接近し 

て存在した場合には逆に介在物の合流を生じて長 

いまたは太いものになり得ることなどを認めた。

Si量とMn量を種々にかえた18―8ステンレス 

鋼中の酸化物については,加熱,圧延,鍛造など 

およびそれらを組合せた条件下での変形挙動およ 

び組成や結晶構造変化などを調べた4)。 その結 

果,鋳放し状態で非晶質であった介在物が加熱の 

みで結晶化する変化を認め,またそれら介在物の 

組成や構造はSi量とMn量の相対割合によって 

異なることなどを明らかにした。

3.鋼の機械的性質と介在物の関係

介在物は鋼の機械的性質にどのようにどの程度 

影響するのか,言い換えるとどの程度の介在物量 

ならば影響がないのかを把握することを目標に系 

統的に実験を行なっている。

鋼の疲れ性質と介在物の関係については,基地 

鉄の性質をかえた場合5)と介在物の大きさ,形状 

および分布をかえた場合6)について,介在物の影 

響の度合を調べ,いずれの場合にも破面の観察か 

ら疲れ割れの発生と伝播と介在物の関連を考察し 

た。前者においては,各種酸化物を含有した極軟 

鋼およびそれを浸炭処理,さらに各種の熱処理を 

行なって基地鉄の強さをかえた試料を作り,繰返 

し曲げ試験を行なった。そして,(イ)基地鉄の強さ 

レベルが高いほど,耐久限におよぼす介在物の影 

響がいちじるしい。(ロ)基地鉄に関する因子とし 

て,σ=Kεnで定義される加工硬化係数nを用い 

ると,図で見られるように介在物の影響度合を整 

理出来る,ことなどを指摘した。また,後者にお 

いて,純鉄粉に大きさおよび形状の異なるAl2O3 

を種々の割合で混ぜ,成形,加圧および焼結を繰 

返して作ったモデル試料を前者同様に試験し,(イ) 

基地鉄の強さレベルが高い場合,その耐久限は 

Al2O3量の増加とともに低下し,その傾向は強さ 

レベルが高いほどいちじるしい。(ロ)角状介在物の 

方が球状介在物に比べて耐久限を低下させる度合 

が大きいことなどを明らかにした。

鋼の衝撃性質と介在物の関係については,シャ 

ルピー試験を実施し,吸収エネルギおよび破面状 

況をもとにして球状FeO介在物の影響度合を定 

量的に評価することを試み7), 介在物の量の増加 

および鋼の結晶粒の大きさの増大に従って影響度 

合が大きくなることなどを認めている。

発表文献

1)内山,斉藤:鉄と鋼,53 (1967) 790.

2)浜野,内山:金材技研報告,12(1969)458.

3) J. A. Charles, I. Uchiyama: J. Iron Steel 

Inst., 207 (1969) 979.

4)斉藤,内山,荒木:鉄と鋼,55 (1969)

81L : FeO系介在物を含む試料

73 L : Mnシリケート介在物を含む試料

73 T :上記試料で圧延方向に直角にとった場合 

図加工硬化係数と鋼の耐久限の低下率の関係



1329.

5)角田,内山,荒木:鉄と鋼,57(1971)298.

6)角田,内山,荒木:鉄と鋼,57(1971)335.

7)斉藤,内山:鉄と鋼,57 (1971)942.

鋼中の快削性介在物の挙動 

に関する研究

平井春彦,山本重男,北原宣泰,荒木透 

(昭和41年～45年)

低炭素系に引続き,高炭素系含硫小鋼塊をアル 

ゴン雰囲気中で溶解し,一方向凝固させ,Mn含 

有量,脱酸条件,および凝固速度の異なる小鋼塊 

を溶製し,鋼塊のマクロ偏析,硫化物介在物の分 

布,ミクロ偏析,および形態別測定を行なった。 

その結果,低炭素鋼と異なりCのマクロ偏析が著 

しい。また硫化物のミクロ偏析度がマクロ偏析度 

より大きい現象を確かめ,柱状晶の生成機構と溶 

質元素の濃縮現象に基づいて考察した。硫化物形 

態はCの増加でⅡおよびⅢ形硫化物の生成傾向を 

増大し,高Mn系試料でO量が低い時,Alおよ 

び凝固速度によりⅡ, Ⅲ,共晶,またはデンドラ 

イト形硫化物が生成し易くなる。

次に,市販硫黄快削鋼を同一方法で再溶解し, 

凝固速度の影響を調べた。共晶形硫化物は5. 6mm/ 

min程度以上の凝固速度で認められ,ミクロ偏析 

度は高炭素系鋼と同様マクロ偏析度より大きい結 

果を得た1)2)。

合金肌焼鋼および同含鉛鋼のガス浸炭熱処理材 

の転動疲労特性を早期寿命,ならびにスラスト型 

寿命試験を行なって調べた。鋼中に分散する鉛粒 

が,早期寿命試験では大荷重下で転動疲労寿命を 

低下させるが,低回転速度であるスラスト型寿命 

試験では鉛添加による悪影響はなかった。Moと 

Ni含有量は疲労寿命に著るしい影響はないが, 

鍛造比,および清浄度のような試片履歴は影響が 

あるらしい。鍛造比の寿命特性におよぼす影響を 

鋼組織の不均一性,および介在物の面から考察し 

た3)。

鋼の被削性(削られ易さ)は切削加工による機 

械部品材のコストに大きな影響をおよぼしてい 

る。この研究テーマでは鋼の被削性改善を目的と 

して,快削性を向上させる鋼中の非金属介在物の 

効果について実験を行って来た。

低速から中速切削(80m/min域ぐらい)におい 

ては,鋼中にマンガンテルライド(MnTe)を分 

散した硫黄系および鉛系快削鋼がすぐれている。 

この原因は切削中工具すくい面にはりついた平板 

状の特殊な構成刃先による。平板状構成刃先は工 

具と切屑間の接触長さを短縮させるなどで工具と 

切屑間の摩擦係数を減少させる。さらに,平板状 

構成刃先は工具先端部を保護するごとき形態で安 

定しており,工具摩耗の抑制効果と仕上面荒さの 

改善に対しても効果的であると考えられる。この 

ような平板状構成刃先の生成はテルル化物の内部 

潤滑作用などによることなどを解明した4)～6)。

中速から高速切削速度域(250m/min)におい 

ては,ある種の鋼中酸化物が被削性を向上させ 

る。ここではチタン脱酸によって鋼中にマンガン 

チタネート(TiO2-MnO)系の酸化物などを分散 

させた鋼ですぐれた被削性(特に工具摩耗)が得 

られている。Ti脱酸鋼を切削時の工具摩耗量は, 

例えば通常脱酸鋼と比較して中切削速度域で1/6, 

高速切削域でも1/5 ぐらいにしか達していない。 

この原因は工具面附近の切削部は高温,高圧のた 

め鋼中酸化物が可塑性を示し,工具への親和性を 

増し,工具面に付着し,堆積することによる。工 

具面付着物組成はMnO-SiO2-TiO2系であり, 

切屑が工具面を直接擦過することを防止すると共 

に,工具と切屑間で行われるFe, Co,およびW 

の拡散を抑制し,工具特性の劣化を防ぐ。このた 

め工具摩耗の進行が抑制されることなどを明らか 

にした7)。

発表文献

1)荒木,平井,小島:鉄と鋼,52(1966)460.

2)平井,荒木,松隈,小島:金材技研報告,

12 (1969) 440.

3) T.Araki, H.Hirai, M.Osawa, T. Karasuda- 

ni and H. Ohashi: Trans. NRIM, 9(1967)1.



4)荒木,谷地:鉄と鋼,52 (1966) 72.

5)荒木,谷地:日本機械学会誌,70 (1967) 

183.

6)荒木,山本,内仲:鉄と鋼,54(1968)444.

7)荒木,山本:金材技研報告,14 (1971)27.

鉄鋼の脆性破壊と靱性改善 

に関する研究

津谷和男,浜野隆一,石川圭介 

天王寺谷秀一郎

(昭和44年～45年)

この研究は鉄鋼の脆性破壊現象を解明してその 

靱性を改善するための基礎資料を得ようとするも 

のである。この期間には,靱性におよぼす冶金学 

的因子の一つとして微細分散相の影響をしらべた 

ほか,脆性破壊現象の解明の第一歩として破壊の 

伝播特性の実験を開始した。

鉄鋼の靱性に影響する冶金学的因子には結晶粒 

度,固溶元素,第二相などが考えられるが,ここ 

では比較的明らかでない微細分散相の影響につい 

て調べた。この実験では分散相の影響だけを分離 

して検討するため,Fe-0.12%Ti合金を内部窒化 

したのち水素焼鈍して固溶元素を除き,Fe-TiN 

合金を作成した。このようにして作ったFe- 

TiN 合金を液体窒素温度で一軸引張試験を行な 

いその結果を純鉄と比較すると,d-1/2>6の微粒 

試料ではFe-TiN合金の伸率は純鉄よりやや劣る 

が,d-1/2<5の粗粒試料ではFe-TiN合金の伸 

率の方がはるかに大きいことが認められた。また 

破断面の近くの顕微鏡観察を行なったところ,停 

留マイクロクラックが認められなかったので, 

TiNの分散がクラックの生成する応力を高め伸 

率が増大するものと推察された。

つぎに破壊の伝播特性については50キロ級Si- 

Mn系高張力鋼を用いて実験を行なった。試験法 

は三点曲げ試験で,シャルピー試験片を使用し 

た。この試験片のクラックの進路に穴をあけるな 

どの方法により,クラック先端の応力状態の緩 

和,クラックの鈍化を起させ,これによりクラッ 

クを停止させることを試みたが,大半は成功しな 

かった。その主な理由は,クラック発生のための 

エネルギーが伝播のそれよりもはるかに大きいた 

めと考えられる。したがって伝播特性の検討には 

発生のエネルギーを下げた試料で実験することが 

適当と思われる。

強力鋼の強さおよび靱性の向上 

に関する研究

渡辺敏,安中嵩,川原浩司 

宮地博文,荒木透

(昭和41年～45年)

強力鋼とは,単に強さがすぐれているばかりで 

なく,構造用鋼として不可欠な最低限度の靱性を 

保有しているものでなければならない。強さと靱 

性は互に相反する傾向を有し,従来の強化法はほ 

とんどすべて靱性の低下を伴なうものであった。 

高強度と適度の靱性を有する鋼の開発には,処理 

法を中心とするものと時効硬化を利用した新鋼種 

の開発を中心とするものとがある。前者はオース 

フォームによって代表され,後者は極低炭素時効 

硬化型マルテンサイト鋼によって代表される。し 

かしこれらの方法による強化の機構には不明な点 

が多く,基礎研究によって疑問点の解明を図るこ 

とは将来の開発研究にも寄与しうるものと考えら 

れる。

オースフォームに関する今までの結果を要約す 

ると,強化はつぎの3段階を経て達成される。す 

なわち,(1)まず準安定オーステナイトの加工に伴 

なって内部にセル組織を生じ,しかもセル壁上に 

は合金炭化物が微細に析出する。(2)このような特 

殊なセル構造は,格子変態の影響を受けることな 

くマルテンサイト組織中に移行する。(3)移行した 

セル壁は通常の結晶粒界と類似の挙動を示し,機 

械的性質に対してあたかも結晶粒を微細化したの 

と同等の効果を発揮する。上述の強化機構によれ 

ば,現在までに認められた多くの実験事実を矛盾 

なく説明できるばかりでなく,添加すべき元素の 

選択についても,炭素の活量係数を低下させるよ



うな強炭化物形成元素の方が増加させる元素より 

好ましいという結論が得られた。

一般にオースフォームの対象鋼種は合金工具鋼 

であるが,少量の炭素を含む時効硬化鋼に本法を 

適用し,その相乗効果を調べる研究も平行して行 

なった。その結果によれば,25Ni-2Ti鋼と18Ni- 

7Co-5Mo鋼はいづれもオースフォームによって 

時効硬化が促進され,また最大強さに時効した場 

合の強さ増加は炭素量に依存する。しかしオース 

フォームは時効硬化量を減少させる作用があり, 

相乗効果は期待できないことが判明した。一方30 

Ni鋼に対する結果によると,強さ増加は炭素量 

に依存するほか,オースフォームの際の真ひずみ 

に比例する。またオースフォームしたものは加工 

硬化率が大きく,その結果伸びが低下しないのが 

特徴である。

極低炭素の鉄基時効硬化型マルテンサイト鋼に 

ついては,その特異な硬化挙動ならびに靱性にお 

よぼす諸因子の追求を行なった。その結果,単純 

なFe-Ni-Ti系合金では,時効硬化の初期に非拡 

散的な機構が関与することを示唆した。また硬化 

相の相互作用を利用してさらに強化を図る研究も 

行なった。すなわち今までに得られたFe-Ni-Ti 

系に関する情報に加え,新たにFe-Cu系合金の 

基本的挙動を明らかにし,これに対しさらに各種 

元素の単独または複合添加を試み,時効硬化型合 

金における2種以上の硬化相による相乗効果を検 

討している。

一方この系に属する合金の靱性は,前オーステ 

ナイト粒の混粒度に著しく影響されることを見出 

した。すなわちその衝撃靱性は主に粒界強度に支 

配され,この結果,時効硬化型強力鋼の開発には 

基地の強化のほか結晶粒の微細化,整粒化あるい 

は粒界強化に対する配慮が必要であることを指摘 

した。また析出や塑性の挙動と靱性との関係を明 

らかにするために18Ni-2Al鋼を用いた研究で 

は,NiAlまたは(Ni, Fe) Al析出相の規則化 

によって交さすべりが起りにくくなり,その結果 

マルテンサイトのパケット境界で粒界割れの核を 

生じ,これが成長して粒界割れやへき開割れを起 

すものと考えられる。さらにα→γ逆変態領域で 

加熱後時効したものは微細なラス構造と析出の不 

均一性をもち,延性破壊することが示された。

発表文献

1)渡辺,荒木,宮地,安中:鉄と鋼,53

(1967) 893.

2)渡辺,荒木,藤木:同上,53 (1967) 

1294.

3)安中,荒木:日本金属学会誌,31(1967) 

1058.

4)安中,荒木,渡辺:同上,32 (1968) 

1008.

5) T. Araki, S. Watanabe and H. Miyaji: 

Trans. JIM, 9 (1968)111.

6)川原:日本金属学会誌,32 (1968)1062.

7)渡辺,荒木,宮地:鉄と鋼,55(1969)797.

8)川原:日本金属学会誌,33 (1969) 849.

8) S. Watanabe, T. Araki and H. Miyaji:

Trans. JSIJ,(投稿中)

高張力鋼の研究

青木孝夫,金尾正雄,荒木透 

(昭和41年～42年)

非調質型高張力鋼の強度と靱性におよぼす微細 

組織と析出強化元素の微量添加の影響を系統的に 

調べることを目的としつぎのなうな研究を行なっ 

た。

1.フェライト・パーライト鋼における低温変 

態生成物混在組織の影響1)

0.1%C, 0.2%Si, 1.4%Mn を基本とし,Mo 

を0.6%まで添加し,焼ならし速度を変えて各種 

の組織の混在した試料を造った。薄膜直接観察と 

X線回折により,焼ならした組織中には,初析フ 

ェライトとパーライトのほかにベイナイト,マル 

テンサイト,残留オーステナイトが混在している 

のが認められた。そして初析フェライトとマルテ 

ンサイトまたは下部ベイナイトの境界から多教の 

転位が初析フェライト中に発生しているのが認め 

られた。これらの転位は膨脹を伴うマルテンサイ



(a)フェライト―マルテンサイト

(b)フェライト―ベイナイト

写真 低温変態生成物と初析フェライト境 

界の透過電顕組織

トや下部ベイナイトの変態の際に導入されたひず 

みに起因するものと考えられた。写真にその一 

例を示す。これらの低温変態生成物が混在した場 

合,その量にほとんど関係なくシャルピー衝撃遷 

移温度が同じ結晶粒度のフェライト・パーライト 

鋼に比べて約50℃上昇することがわかった。衝 

撃破面のミクロフラクトグラフィーから,低温変 

態生成物を比較的少量含む場合は,フェライトと 

低温変態生成物の境界部のミクロ的な応力集中部 

にクラック核が発生しやすく,フェライト中を通 

じてへき開破壊が進行して遷移温度が上昇するこ 

とがわかった。
2. Nb, V処理鋼の機械的性質と破壊2)

0.2%C, 0.3%Si, 1.2%Mn 鋼に微量の Nb, 

V, Nb-Vを添加した場合の降伏強さの増加は, 

結晶粒微細化と摩擦応力の2つの因子に分けて考 

察することができる。摩擦応力の増加は,フェラ 

イトマトリクス中の微細なNbまたはV炭窒化 

物の整合析出によってもたらされることが薄膜観 

察の結果から確められた。NbとVはオーステナ 

イト中における固溶度が異なるので,オーステナ 

イト化温度によって析出状態に差が生じ,結晶粒 

微細化と摩擦応力への寄与に対しそれぞれ異なる 

特徴を示す。Nb-V複合添加鋼の930℃焼なら 

し材においては,非整合のNb炭窒化物と整合の 

V炭窒化物が混在し,降伏強さに対してNbの結 

晶粒微細化効果にVの整合析出効果を加えたもの 

に相当する相加的な値が得られた。

シャルピー衝撃遷移温度と下降伏点の関係は, 

強化に寄与する因子によって4つのグループに分 

けることができた。摩擦応力の増加と遷移温度の 

上昇の間に直線的な依存性が認められ,強度と靱 

性の良い組合わせは結晶粒微細化と摩擦応力因子 

の釣合のとれた効果によって得られることが示唆 

された。

発表文献

1)青木,金尾,荒木:鉄と鋼,54 (1968) 

433.

2)荒木,難波,青木,金尾:鉄と鋼,56 

(1970)1501.

超強力鋼に関する研究

金尾正雄,青木孝夫,河部義邦 

沼田英夫,中野恵司,宗木政一 

岡田明,荒木透

(昭和41年～45年)

宇宙,海洋開発等の大型プロジェクトの進捗に 

伴い,わが国においても固体ロケット,深海潜水 

艇,航空機等の構造材料として,比強度(強さ/ 

重量)の高い超強力鋼の使用が必要となってき 

た。鋼の強度が高くなると延性が低下するのみな 

らず,内在する応力集中部から,全面降伏前に低 

応力で不安定破壊が生ずる危険性が増加し,さら 

に大気中や水中で使用中遅れ破壊が生じやすくな 

る。この研究の目的は各種超強力鋼の強化機構を



基礎的に解明するとともにこのような脆性破壊を 

起しにくい鋼の開発を計ることにある。このため 

昭和45年度から特別研究として研究が行なわれて 

いる。

1.マルエージ鋼の硬化機構

鉄ニッケル合金にAl, Be, Ti, Siを単独添加 

して析出硬化機構を調べた。Fe-5%Ni-Al鋼は 

時効により体心立方格子の基地中に規則化体心立 

方構造(B2)のNiAlが整合析出した。このよ 

うな場合でも析出前に母格子上に溶質元素に富む 

規則化されたクラスター(ゾーン)が生じたが, 

基地と析出物との格子定数の差が少ないので殆ん 

どNiAlの析出が終了するまで硬化し続けた。こ 

れに対しFe-5%Ni-Be鋼は国じく規則化体心立 

方構造のNiBeが基地と同じ方位で析出したが, 

基地との格子定数の差が大きく,そのためNiBe 

の析出により軟化し,硬化は規則化クラスターの 

形式によった。Ni量の少ないFe-Ni-Ti鋼の析 

出過程は規則化クラスター →NiTi→Fe2Tiと考 

えられ,高Niの場合は規則化クラスター →Ni3 

Ti→Fe2Tiと考えられる。またFe-Ni-Si鋼では 

やはり規則化クラスターが存在し,ついで中間層 

が析出し,硬化は2段階に生じた。

複合添加の場合,AlとBe, BeとTiの複合添 

加では析出相はそれぞれ別個に析出し,硬化に対 

する影響は加算的であった。しかし,AlとTiの 

同時添加は著しい複合効果が生じた。特に原子比 

率で等量添加の時最も硬化し,その時の析出相は 

DO3型のNi2AlTiで基地と同じ方位に整合析出 

した。

またFe-5%Ni-Alの特性を利用して,同じ成 

分の試料でマルテンサイト,フェライト,冷間加 

工フェライト中における時効挙動を調べ,微細組 

織の効果を明らかにした。

2.遅れ破壊

強化機構の異なる数種の強力鋼について水中に 

おける遅れ破壊のクラックの発生と伝ぱの挙動に 

ついて調べた。試験は機械切欠付引張荷重と水素 

クラック付片持ち曲げ荷重を用いた。焼入焼もど 

し型低合金鋼は降伏強さが120kg/mm2程度以上で 

遅れ破壊強さが急激に低下する傾向があるが,18 

Niマルエージ鋼はこのレベルでまだ充分な強さ 

を保持しており,ニトラロイN, P21等金属間化 

合物の析出硬化を加味した調質鋼はその中間の強 

さを示した。

破壊の微視的過程は各鋼種により異なった。 

4137Co, SNCM8, SKD6等は前オーステナイト 

粒界割れで,SNCM23, HP9-4-25等は大部分は 

小さなディンプルパターンを示し,マルエージ鋼, 

ニトラロイN, P21等はへき開型の破面であっ 

た。SNCM8 (粒界破壊)の試料は負荷レベルの 

低下とともに潜伏期が長くなるが,クラック伝ぱ 

速度は比較的早く,殆んど変化しなかった。一方 

SNCM23は潜伏期はほぼ一定で,クラック伝ぱ 

速度が次第に遅くなり寿命の大部分はクラックの 

成長に費やされた。

以上の結果,ニトラロイN等時効硬化型鋼の遅 

れ破壊感受性が低合金鋼に比べて低いことが示唆 

されたので,P21鋼について焼もどしと時効処理 

の組織,機械的性質,破壊挙動,遅れ破壊感受性 

におよぼす影響について調べた。

3.超強力鋼の靱性

超強力鋼の靱性とくに破壊靱性は,鋼種によっ 

て差があるだけでなく,また製造冶金学的因子に 

よっても大きく左右される。そこで超強力鋼の開 

発を計るため本研究においてはまず18Ni250, 300 

級マルエージ鋼を用いて,片側切欠引張型破壊靱 

性試験により破壊靱性におよぼす強度水準,微量 

元素,不純物,熱処理等の影響を調べた。

時効温度,Al, Ti量を変えて降伏強さ水準を 

変えた場合,平面ひずみ破壊靱性値KICは降伏 

強さの増加に伴い低下した。降伏強さの大きい側 

ではかなりばらついたが,これはTi添加量の多 

い試料を520℃で時効した時大きな針状の析出物 

の存在によってKICが大きく低下したためであ 

る。TiとAlの適当量の添加はKICを改善し 

た。

18Ni250マルエージ鋼のKICに対して,微量の 

Mn, Pは悪影響を示さず,Siは0.14%で劣化さ 

せ,S, Teは非常に悪かった。一般に,マルエ



ージ鋼は過時効,有害元素の添加,かなり多量の 

逆変態オーステナイトの生成によって低下した。 

破面はいずれもディンプルパターンであった。ま 

たKICと全伸び,一様伸びの間には相関がない 

が局部伸びとの間では相関が認められた。

18Niマルエージ鋼は一定硬さに達する時効時 

間と温度のアレニウスプロットから425℃を境に 

低温および高温時効に分離された。Tiは低温時 

効硬化を若干抑制し,高温時効硬さを強く助長 

し,逆変態オーステナイトの生成を抑制した。前 

オーステナイト結晶粒度を変えた場合,強度や均 

一伸びは結晶粒度依存性が弱かった。また絞りと 

局部伸びに対しては特に過時効域で結晶粒度依存 

性が高かった。

300級のマルエージ鋼について微量のC, Zr, 

B, Caの影響を調べたが,強さ,一様伸びに影 

響なく,局部伸び,KICは大幅に変化した。Cは 

KICを大きく低下させ,Bはとくに逆変態オース 

テナイトが現われる温度で時効した場合KICを大 

幅に改善した。

このような一連の研究と平行して種々の系の超 

強力鋼について化学成分の影響を調べている。例 

えば,少量の炭素を含む超強力鋼を開発する目的 

で,基本成分であるNiとCoの影響をおもに焼 

もどし処理との関連で検討している。また微細二 

重組織の概念を導入し,強靱性を得る試みを行な 

っている。

またTIG自動溶接の超強力鋼への適用性につ 

いて研究を実施するため特殊TIG自動溶接装置 

を試作した。

発表文献

1)金尾,青木,荒木,沼田:鉄と鋼,53 (19 

67) 887.

2)金尾,荒木,沼田,青木:鉄と鋼,54 (19 

68) 967.

3)金尾,荒木,沼田,中野:鉄と鋼,55 (19 

69) 48.

4)金尾,荒木,沼田,中野:鉄と鋼,56 (19

70)1854.

5)金尾,荒木,中野:鉄と鋼,57 (1971)

(掲載予定).

ロケット構造材料の軽量化 

に関する研究

金尾正雄,河部義邦,中野恵司,宗木政一 

(昭和44年～45年)

ロケット構造材料は重量軽減のために比強度 

(強さを重量で除した比)が高く,かつ加工性, 

溶接性に富んでいなくてはならない。わが国にお 

いてはこれまでおもに引張強さが約100kg/mm2の 

鋼が固体ロケットモーターケースの構造材料とし 

て使用されていたが,最近にいたって引張強さ 

140kg/mm2以上でかつ材料特性について信頼性が 

充分に高い超強力鋼が必要になってきた。この研 

究はロケット用構造材料として候補になった国産 

の18Niマルエージ鋼とPZ鋼を米国製の18Ni200, 

250マルエージ鋼およびHP 9-4-25鋼と比較し, 

ロケット構造材料としての適合性を検討しようと 

したものである。超強力鋼の靱性に関する研究を 

金材技研が担当し,溶接性に関する研究は機械試 

験所が担当した。

超強力鋼の靱性に関する研究で用いた供試材の 

化学成分と引張強さを表に示した。いずれも真 

空コンセルアーク炉で再溶解した商用鋼である。 

国産マルエージ鋼の引張強さがP Z鋼に比較して 

高いのは溶接継手効率を考慮したためである。試 

験項目は母材および溶接継手部についての,引張 

試験,高温引張試験,破壊靱性試験,遅れ破壊試 

験,組織および破面観察等である。鋼の強度が高 

い場合には,全面降伏前に材料に内在する応力集 

中部から低応力下でクラックが急速に進行して破 

壊する不安定破壊が生じやすく,材料の信頼性を 

損なう主要な原因となる。従って,この不安定破 

壊に対する抵抗の目安となる破壊靱性値の測定を 

最も重視した。

国産の18Niマルエージ鋼の平面ひずみ破壊靱 

性値 (KIC√mm・ kg/mm2)は,母材が478,溶着金 

属306,熱影響部481であり,PZ鋼はそれぞれ 

404, 387, 313で,米国製の18Ni250鋼の母材は 

362であった。国産の2試料を比較すると,母材



表供試材の化学成分と引張強さ

試 料 C Ni Co Mo Ti そ の 他
引張強さ 

kg/mm2

PZ鋼(国産) 0. 20 9.00 4. 30 3.14 Cr1.71, V0. 34, Nb0. 064 152
18Niマルエージ鋼 

(国産) 0. 008 17. 71 7.82 4.43 0. 38 Al,Zr, B, Ca 添加 172

HP9-4-25鋼(輸入材) 0. 30 8.55 3.80 0.51 Cr 0.47, V 0.12 143
18Ni200マルエージ鋼 

(輸入材) 0.027 18.46 8.14 4.80 0.44 Al,Zr, B, Ca 添加 146
18Ni250マルエージ鋼 

(輸入材) 0. 018 18.11 8.19 3.17 0.21 Al,Zr, B, Ca 添加 185

は僅かにマルエージ鋼が高いようだが溶接継手部 

のもっとも低い値はほぼ等しく,優劣はつけがた 

かった。但し,低い値の現われる部分はPZ鋼の 

場合は熱影響部で,マルエージ鋼の場合は溶着金 

属部であった。これは両者の全く異なる硬化機構 

から理解される。

国産と輸入したマルエージ鋼を比較すると強度 

の差をさし引いても僅かに国産材のKICが高か 

った。これはおもに炭素含有量が輸入材の場合高 

かったためと考えられる。

2.2構造材料―非鉄系

時効硬化性銅およびニッケル合金 

に関する研究

渡辺亮治,辻本得蔵,斉藤一男 

貝沼紀夫,橋本健紀,大竹 博 

(昭和41年～ 45年)

最近透過電子顕微鏡技術の発達により,転位や 

析出物の直接観察が可能になり,強度や相変態に 

寄与する因子をより深く理解できるようになっ 

た。またスピノ ーダル分解に対する理論の進歩は 

変調構造などこれまで取り扱えなかった相変態を 

研究する道を開いた。本研究ではこのような観点 

に立って,析出過程の薄膜透過電子顕微鏡観察を 

おこなうと共に,その電気的性質,機械的性質を 

調べた。またX線小角散乱などの手法により変調 

構造の実体を明らかにすると共に,このような構 

造変化が電気的,機械的諸特性にどのような影響 

を与えるか調べている。

1.粒界反応型析出をともなう合金系1)2)

この合金系は次の二つの型に分けることができ 

る。(1)一次粒界反応型析出によるノジュールが過 

時効軟化に寄与するもの,(2)硬化に寄与するも 

の。前者に相当する合金としてCu-1.8wt%Be, 

Ni-2.5wt%Be合金などがあり,これら合金の粒内 

での析出過程はG. P.集合体→中間相→安定相で 

あり,硬化に最も寄与するものは中間相である。粒 

界からはノジュールが中間相を侵食しなから成長 

し過時効軟化の原因になる。後者に相当する合金 

としてCu-16wt%In,Ni-10wt%In, Cu-6. 5wt% 

Ag合金などがあり,粒内析出による硬化の潜伏 

期がながく,これに対しノジュールの成長がはや 

いために試料全面を粒界反応型析出で覆い最大強 

さはノジュールの強度にしか到達しない。またノ 

ジュール同志の接触した粒界から二次的粒界反応 

がおこりこれが過時効軟化をひきおこしている。 

しかし粗大結晶粒試片を用いた場合には粒内の析 

出もかなり進行するのでさらに硬さは大きくな 

る。

2.積層欠陥析出をともなう合金系3)4)

時効中に積層欠陥上へ優先析出が起こる合金と 

して,Cu-Hf, Ni-Hf合金がある。これらの合 

金では時効硬化能は余り大きくないが再結晶温度 

がいちじるしく高くなり,半軟化温度はCu-0.53 

wt%Hf で約600℃, Ni-4wt%Hf 合金で約 750°



Cである。この原因を透過電顕観察により検討し 

た結果,加工により導入された転位や積層欠陥上 

に析出物が微細に優先析出し,転位の移動を妨げ 

ているためであることが明らかになった。

3.変調構造をともなう合金系5)6)7)

Cu-Ti, Ni-Ti合金は時効初期に電気抵抗がい 

ちじるしく減少し,強さは増加するが,この際X 

線回折写真には主回折線の傍にサイドバンドを伴 

なう。このサイドバンドは固溶体中における溶質 

原子の濃度分布が周期性をもつ結果であると考え 

られている。この研究ではこれらの合金系の時効 

過程を小角散乱法およびギニエ・カメラによるX 

線解析,引張り変形中の電気抵抗変化などにより 

調べている。その結果,Cu-Ti合金のスピノー 

ダル分解は 350℃ 以下の温度で起こる こと, サイ 

ドバンドが観察されている時効時間では溶質原子 

の濃度分布は角型であることなどが判明した。ま 

たこのような変調構造が塑性変形機構に与える影 

響は,1)周期的構造から生じる内部応力場が 

降伏応力を定める。2)高温における双晶変形 

を可能にする。などであることが判明した。

発表文献

1)貝沼,渡辺:日本金属学会誌,33 (1969) 

196.

2)貝沼,渡辺:日本金属学会誌,33 (1969) 

602.

3) R. Watanabe, K. Saito and T. Kainuma : 

Proc. 10th Anniversary NRIM,(1966) 

141.

4)渡辺:日本金属学会誌,30 (1966) 754.

5) K. Saito and R. Watanabe: Japan. J. appl.

Phys., 8 (1969)14.

6) K. Saito: J. Phys. Soc. Japan, 27 (1969) 

1234.

7) K. Saito and R. Watanabe: Japan. J.appl.

Phys., 9 (1970)1312.

時効性アルミニウムおよびマグネ 

シウム合金に関する研究

松尾茂,大森梧郎,平田俊也 

金子純一,柴田美智男,林雅士 

荒木喬*,関口剛*

(昭和42年～45年)

1.アルミニウム合金の二段時効

ある種のアルミニウム合金では最終時効処理前 

の熱履歴が時効後の機械的性質に影響を与えるこ 

とがあり,一般に二段時効効果として知られてい 

る。この効果は,これまで主としてAl-Zn-Mg系 

およびAl-Mg-Si系合金について調べられてい 

て,他の合金系についての報告はあまりない。二 

段時効でみられる現象はその合金系で形成される 

複数の時効生成物の間の関係とも関連して,合金 

の組成,一段目の時効温度と時間,二段目の時効 

温度などにより変化してかなり複雑である。われ 

われは,時効に伴う内部構造の変化が詳細に調べ 

られていて,その合金の機械的性質に最大の寄与 

をする時効生成物の種類が確認されているAl-Cu 

系について実験をおこなった。その結果,Mn0.5 

%を含有する合金に100～120℃で予備時効を与 

えるとその後の人工時効による硬化に顕著な影響 

がみられることを見出した。

この合金の析出過程は二元合金の場合と同じで 

あるが,150～160℃時効の場合は予備時効を与 

えると二段階の硬化過程の分離が明瞭になり,一 

段目のG.P.ゾーンによる硬化を促進し,θ"主 

体の析出による二段目の硬化を遅くする。170℃ 

以上の温度での時効の場合は,G. P.ゾーンの優 

先発達はおこらないが,θ" の析出が著じるしく 

促進され,それに伴って硬化量も増加する。この 

過程での電気抵抗の変化も時効曲線とよい対応を 

示しており,X線および電顕観察の結果と合わせ 

て,G. P.ゾーンの優先的な発達がおこっている 

場合はθ"の析出が遅れ,θ"の発達が優先して 

おこる場合にはθ'の析出が遅れることを明らかに 

した1)。

Al-Mg2Si合金については定速昇温に伴う熱変



化を測定し二つの温度範囲で中間相の析出による 

発熱ピークを示すこと,常温予備時効を与えると 

200～250℃の低温側での発熱ピークの大きさが 

増し,250～280℃にある高温側のそれが減少す 

るのを認めた。

また,Al-Cu合金の昇温時効過程に対するCd 

およびInの効果を調べ,中間相の再溶入と安定 

相の析出がおこる温度範囲で,両者の与える影響 

に差違のあることを示した2)3)4)。

2. Al-Zr合金における析出と再結晶

アルミニウムに微量のジルコニウムを添加する 

と再結晶温度が著るしく高くなることが知られて 

いる。もっとも効果的なジルコニウム添加量は, 

0. 2～0.3%であり多量に添加してもその効果はか 

えって減少する。また,凝固時の冷却速度が影響 

を与える5)。そこで実際への応用を考慮して,均 

一な組成および組織をもつAl-0. 23%Zr合金を 

連続鋳造により作製した。ついで,再結晶特性に 

およぼす第三元素,けい素,鉄およびすずの影響 

について調べた。再結晶特性に有害であるといわ 

れているけい素(0.08～0.5%)の場合は300～ 

450℃で予備析出処理を与えることにより特性の 

低下を防ぐことが可能であることおよび著るしい 

析出硬化がおこることを明らかにした6)7)8)。鉄に 

ついては市販のアルミニウム地金に不純物として 

含まれる程度(0.1～0.2%)では影響は少ない。 

0.04～0.06%のすずを添加すると,300～350℃ 

におけるジルコニウムの析出が促進されるように 

なる9)10)。

3. Mg-R.E.系合金について

希土類元素を含むマグネシウム合金は高温強度 

および耐クリープ性が優れている。しかし,この 

合金系の析出過程には不明な点が多いので,まず 

Mg-Ce二元合金について時効析出過程と機械的 

性質およびその温度依存性を検討した11)。粒内で 

は初期に整合歪を持つ球状とみられる相が現わ 

れ,それが成長して母相の{1120}面上に板状に 

析出する。一方,粒界には安定相(Mg9Ce)が時 

効の初期から現われる。これは粒内では比較的高 

温での時効の際に不定形の相として析出してく 

る。

強さは析出に伴って最初増加するが,やがて過 

時効過程に移行すると共に減少する。時効処理し 

た試料の強さは試験温度の上昇とともにほぼ直線 

的に低下する。過時効前にみられる板状析出物は 

転位によって切られるが,過時効後に析出してい 

る安定相は転位によって切られることはない。

一方,Mg-La合金を用いて加工性の検討をお 

こなった。La添加量が0.2%まで増加するにつれ 

て,抗張力は変らないが室温近傍で非底面辷りが 

起るようになり,そのため耐力は低下し伸びが増 

す。これが加工性の改善をもたらしている12)。

発表文献

1)松尾:軽金属,20 (1970) 295.

2)松尾,萩野谷,平田:軽金属,19 (1969) 

99.

3)平田,松尾:Trans. JIM,11(1970) 200.

4) 同上:Trans. JIM,11(1970) 205.

5)荒木,小森:軽金属,16 (1966) 59.

6) 同上:軽金属,16 (1966)115.

7) 同上:軽金属,18 (1968) 22.

8) 同上:軽金属,18 (1968) 428.

9)荒木:軽金属,19 (1969) 438.

10)同上:軽金属,20 (1970) 234.

11)大森,松尾,麻田:軽金属,17 (1967)428.

12)同上 :軽金属,20 (1970)490.

チタン合金の研究

木村啓造,辻本得蔵,小森進一,笹野久興 

中野理,橋本健紀,柴田美智男,荒木喬* 

岩村霽郎*,稲垣道夫,橋本達哉,岡田明 

岡根功

(昭和41年～45年)

41年度より43年度まではジェットエンジン用の 

耐熱強力合金として当所で開発したTi-Al-Co系 

合金の鍛造材料の開発1)をはかり,44年度よりは 

ロケットおよび人工衛星の構造材料として,溶接 

構造用チタン合金板材として6Al-4V-Ti合金 

などの強力チタン合金の展伸材の性能ならびに製 

造,溶接技術の向上をはかっている。



1.Ti-Al-Co系耐熱チタン合金

前期において,チタン合金の耐熱強度を向上さ 

せる合金元素として,比較的多量のAlを配合のす 

るとともにCoを添加した合金の検討を行なって 

きた2)3)5)。高Alのチタン合金においては加工 

熱処理の過程においてしばしば異常な挙動が観察 

されるので,基礎的に検討し,一応Ti-8Al-4Co 

合金は実験室的な製造規模においては優れた耐熱 

性,高温強度を示した1)4)5)。このほかTi-Al-V 

系についても基礎的に検討した6)。
これらを基に,今期においては総合研究として 

大型鍛造材の試作を試み,実用規模の300kgイン 

ゴットを使用してVSTOLのタービンディスク 

のモデルを試作し,加工性,熱処理性およびモデ 

ル材の各部分における強度のバラッキ等の工学的 

データーを求め,本材質の総合性能をしらべた。

Co濃度の高い本系合金は大型アーク溶解に際 

しては,その状態図において液相線と固相線との 

間にある固液二相共存温度範囲が広く,かつそれ 

らの濃度変化に伴なう温度勾配が急激であること 

から質量効果による局部的な濃度偏折が見られ, 

以後の鍛造,熱処理によてっも均一化をはかるこ 

とは困難で,このために鍛造材において不均一組 

織が現われ,また溶接性に乏しいことが判明し 

た。

このためCo量について検討し,Ti-Al-Co系 

の特徴である耐熱性と強度に及ぼすCo量低減の 

影響をしらべ,前述の工学的見地より大型鋳塊に 

より検討し,2%Coを最適量と選定した。ついで 

Al含有量と加工性,熱処理性および機械的性質 

との関係を求めた。

Co含有量の低下により,本合金系においてはβ 

相領域が減るために高温鍛造などの塑性加工が幾 

分困難になり,とくに複雑な形状の鍛造物の製造 

に際しては割れ発生の危険も多くなる。この対策 

としてα安定型元素であるAl量を減らすこと 

により,加工性は回復したが,一方強度レベルの 

低下は避けられず,1%Alの減少に対しUTSで 

約10kg/mm2のレベル低下が認められた。しかし試 

験温度の上昇に伴なう高温強さの変化の状況は 

Al含有量にあまり影響を受けず,500℃までは 

比較的ゆるやかな低下を示し,充分な耐熱性を維 

持するものであることが明らかとなった。

以上の諸条件を勘案して,Ti-Al-Co系合金に 

おいて,大型鍛造品を製造する場合の最適組成と 

してTi-6Al-2Co合金を選定し,試作を行なっ 

た。

2.強力チタン合金板材

ロケットおよび人工衛星用のチタン合金板材と 

しては,強力であるとともに加工性,溶接性,熱 

安定性ならびに靱性など巾広い材料特性を兼ね備 

えることが必要である。

44年度ではα型チタン合金の代表としてTi- 

Al-Sn系を,α+β型チタン合金としてはTi-Al- 

V系をえらび,加工性などを検討するとともに熱 

処理にともなう組織変化とα粒,β粒中における 

成分元素の分配をE PMAによる局部分析から求 

め,材料強さと熱処理履歴との関連を明らかにし 

た。強力チタン合金の基本的強化元素であるAl 

の挙動を明らかにするため,α2(規則格子)の析 

出挙動を透過電子顕微鏡観察によりしらべα2/α 

境界を確かめ,またAl以外のSn, Hf, Inお 

よびZrなどα領域を拡大する元素を配合したチ 

タンの二元合金の再結晶挙動をしらべ,α型チタ 

ン合金の強化機構を検討した。

強力チタン合金板材の製造技術については昭和 

45年度の特別研究促進調整費により検討を進め, 

Ti-6Al-4V および Ti-8Al-1Mo-1 V を採り上 

げ,成分金属の僅少の変化に対応する材質の変化 

を検討するとともに実用規模の板材を試作して材 

料特性の検討を行なっている。さらにこれら合金 

をロケットおよび人工衛星に応用するため,最適 

溶接方法および条件等の検討を行なっている。

発表文献

1)特許出願:41年4月19日(昭41―24337号, 

24338号)

2)辻本,笹野,足立:日本金属学会誌,30 

(1966) 780.

3)辻本,足立:J. Inst. Metals, 84 (1966) 

358; 95 (1967)146.



4)辻本,笹野,足立:日本金属学会誌,31 

(1967) 218, 223.

5)木村,辻本,荒木,笹野,岩村:Trans. 

JIM, Suppl.,9 (1968) 645.

6)辻本,足立:金材技研報告,10 (1967)69.

7)辻本:日本金属学会誌,32 (1968) 970.

ニオブ中の侵入型不純物元素 

の挙動に関する研究

佐々木靖男,天野宗幸,松本武彦 

有田正義*,日原政彦

(昭和41年～45年)

新金属の一つとして知られているニオブは,そ 

の低温特性,高温特性および耐食性などにおいて 

近年幾多の優れた点が見出されてきており,工業 

用材料としての将来が期待されている。しかしな 

がらこれらの諸性質は,ニオブ中に含まれる微量 

不純物のうち特に侵入型不純物元素と呼ばれる水 

素や酸素などによって大きく左右されることが知 

られてきた。

したがってニオブ中における侵入型元素の挙動 

すなわちこれら元素がどのような機構によってニ 

オブの諸性質を左右するかという点を解明するた 

めに本研究を始めた。

1.ニオブ-水素合金の-196℃における 

時効1)2)

水溶液電解法または高温水素ガス反応法によっ 

て高純度ニオブに水素を添加し,300ppm以下の 

水素を含有する数種のニオブ-水素合金を作製し 

た。これらの試料を室温から液体窒素(-196℃) 

中に焼入れた後,液体窒素中に長時間保持し時効 

を進行させた。時効中のニオブ-水素合金の電気 

抵抗変化を連続測定し,さらに時効した本合金の 

引張試験を行った。時効中電気抵抗は単調に減少 

し,この減少過程を解析してニオブ中の水素の移 

動エネルギーを0.1eVと決定した。また引張試験 

によって時効の進行にともなう変形応力の低下を 

見出した。

以上の結果からニオブ-水素合金の-196℃で 

の時効過程において,固溶水素は水素化合物とし

て析出しさらに水素化合物の成長粗大化が進行す 

ることを明らかにした。

2.ニオブ―水素合金の延性3)

50ppmの水素を含むニオブの引張試験を室温 

から-196℃の温度範囲にわたって行なった。そ 

の結果を図に示す。縦軸は延性の尺度である断面 

収縮率を示し横軸は試験温度を示している。図か 

ら明らかなように延性すなわち断面収縮率は,室 

温から徐々に低下し-80℃近傍で最低値を示し 

た。すなわち-80℃ において本合金はもっとも 

いちじるしい脆性を示したが,さらに低温では再 

び延性が上昇し断面収縮率は30数%となった。

図

一般に金属の延性は金属に含まれている水素と 

くに水素化合物の存在によって低下し,さらにこ 

の脆化効果は低温ほどいちじるしいと考えられて 

いた。しかしながら本合金では水素化合物の存在 

する低温度領域(Ⅱ)においてかなりの延性を示 

した。

さらにこの低温延性におよぼす水素濃度や歪速 

度などの影響を検討した結果,低温において水素 

化合物が析出した後生地中に残留する固溶水素量



や水素化合物の大きさと分散度などが低温延性に 

大きな寄与をしていることを明らかにした。

3.予歪を与えたニオブ-酸素合金の回復4)

100ppm以下の酸素を含むニオブに種々の温度 

で予歪を与えた後焼鈍した。焼鈍過程における試 

料の電気抵抗の変化および焼鈍試料の引張変形応 

力の変化を測定した。焼鈍による電気抵抗の減少 

過程のうちで,とくに酸素が転位に移動凝集する 

ことに起因するいわゆるステージⅢの回復におよ 

ぼす予歪温度の影響をしらべた。同一歪量の場合 

予歪温度が低いほどステージⅢにおける比抵抗の 

回復量は増大した。またステージⅢの温度領域で 

焼鈍された試料の変形応力の増分は低温で予歪を 

与えられたものほど大きかった。

これらの結果から低温で予歪を与えられた試料 

ほど転位密度が高くなり,ステージⅢの温度領域 

で転位に移動凝集する酸素量が多くなることを明 

らかにした。

発表文献

1) Y. Sasaki and M. Amano: Trans. JIM,

8 (1967) 276.

2) Y. Sasaki and M. Amano: Trans. JIM, 

10 (1969) 26.

3)佐々木,天野:日本金属学会誌,35(1971) 

77.

4)天野,佐々木:日本金属学会誌,34(1970) 

1232.

2.3耐熱材料

オーステナイト系耐熱鋼の性能向上 

に関する研究

中川龍��一,河部義邦,向山保* 

(昭和41年～43年)

我国における最新鋭火力発電設備は,亜臨界圧 

から超臨界圧の蒸気を用いる設備に転換されつつ 

ある。しかし,耐熱材料の高価なことによる経済 

的な理由で,亜臨界圧のものより蒸気温度の低い 

538℃, 246kg/cm2級が広く採用されている。今 

後,更に熱効率を高めるためには,より高温,高 

圧の超臨界圧設備が実用化されねばならず,その 

ためには経済的な耐熱材料の開発が最も重要な課 

題である。そこで本研究は,18Cr-12Ni系鋼に 

おいて,高温強度におよぼす各添加元素の影響を 

検討し,650～750℃の比較的高温ですぐれた強 

度を有し,かつ経済的な鋼種の開発を目的として 

行なった。

1.高温強度におよぼす合金元素効果の定量
化 1)5)

まず,Mo, Nb, Ti, N, B を含む18Cr-12Ni- 

0.2C鋼の高温強度に対し,個々の元素がそれぞ 

れ他元素との共存においてどの程度の寄与をして 

いるか定量的に究明した。そのため,これら5元 

素を一定量組合せて添加した鋼種について,1000 

hrクリープ破断強さなどの特性値を求め,各元素 

の単独添加および複合添加の効果を解析した。そ 

の結果,B, NがそれぞれMoと共存するときに 

著しい強化作用が生じ,BとNが共存するときに 

相乗的な劣化作用が生じることを明らかにした。 

また,BとNの廉価な元素を可能な限り利用する 

には,どの様な点に留意しなければならないかを 

考察した。そして,高温強度がすぐれ,加工性の 

良好な鋼種として,a)ボロンを含む18Cr-12Ni-3 

Mo-XTi, b)窒素を含む18Cr-12Ni-3Mo-YNb 

の2成分が有望であることをまず明らかにした。

2.合金元素の強化機構の検討3)6)

Mo, B, Nの3元素が高温強度を高めるのに 

著しく有効であることが明らかになったので,そ 

の強化機構を究明した。そのため,これらの3元 

素を単独および複合添加した試料について広範囲 

の温度と時間で高温引張試験とクリープ破断試験 

を行ない,これらの元素の強化作用の温度,破断 

時間依存性を解析した。その結果からクリープ中



の析出挙動に対する各元素の役割を推定し,それ 

を時効硬化性と組織変化から確認した。更に,ク 

リープ速度をも解析し,添加元素の役割をクリー 

プ速度におよぼす因子と クリープ破壊におよぼす 

因子とに分けた。その結果,クリープ破断強さに 

おいて複合添加に基づく相乗効果が認められるの 

は,クリープ速度を遅くする機能とクリープ破壊 

を抑制する機能とが同時に満された場合であるこ 

とを明らかにした。

3.含ボロン18Cr-12Ni-3Mo系耐熱鋼の開発2)

以上の基礎的研究結果から,ボロンを含む強力 

な鋼種を開発するため,広範囲の添加元素と熱処 

理の影響を検討した。この鋼ではボロンを含む鋼 

特有の共晶組織が生じ,鍛造性および溶接性を劣 

化する欠点がある。そのため,どのような組成を 

選定すれば共晶組織による赤熱脆性を防止できる 

かを重点的に検討した。その結果,ボロンを添加 

元素として利用する強力な鋼種として,C0.1～ 

0.2, Mn1.5, Cr18, Ni12, Mo3, Ti (1.5～3 

×C), B0.05～0.005%,残りFeの組成を提案 

した。

4.含窒素18 Cr-12Ni-3 Mo系耐熱鋼の開発4)

次に,窒素を主強化元素とするより強力な鋼種 

を開発するため,同じく添加元素と熱処理の影響 

を検討した。また,高温強度と時効硬化性,時効 

組織を対照させ,この複雑な合金において作用し 

ている強化機構を考察した。また,熱処理の影響 

に関連し,結晶粒度の影響をも検討した。それら 

の結果,より強力な新鋼種として,C 0.1, Si 0.7 

Mn 1.5, Cr 18, Ni 12, Mo 3, Nb 0.7, N 0.15, 

B 0.02～0.005%,残りFeの組成を提案した。

発表文献

1) 河部,中川:鉄と鋼,53 (1967) 46.

2)河部,中川,向山:鉄と鋼,54 (1968)48.

3)河部,中川,向山:鉄と鋼,54(1968)473.

4)河部,中川,向山:鉄と鋼,55(1969)161.

5)河部,中川:鉄と鋼,56 (1970)1477.

6) Y. Kawabe, R. Nakagawa and T. Muko­

yama: Trans. ISIJ, 8 (1968) 353.

耐熱鋼の高温特性と組織 

に関する研究

吉田平太郎,山崎道夫,小泉裕 

(昭和41年～45年)

耐熱合金は主としてその使用温度に応じて種々 

の組成のものが使用されるが,本研究では600～ 

700℃程度の温度で使用される鉄基オーステナイ 

ト耐熱鋼の組織を成分と熱処理によって変化させ 

その高温特性を改善しようとするものである。

1.高Mn耐熱鋼

高価な元素をなるべく含まず,鍛造も容易で, 

クリープ破断強さのすぐれた合金を得る目的で, 

Cr-Mn-Ni系オーステナイト鋼の高温特性におよ 

ぼす諸元素の影響を検討した結果,上記の目的に 

沿った合金が得られた。その組成は20%Cr-10% 

Mn-6%Ni-2%Mo-2.5%W-l %Nb-0.2%C-N〉 

0.6%-残Feであり,多量のMnとNを含有す 

ることが特徴である。この合金に少量のBを添加 

すると一そう高温特性のすぐれたものとなる。説 

明の都合上前者を10M 6 N合金,後者を10M6N 

B合金と略記する。

両合金を種々の温度で溶体化処理し,また溶体 

化処理後種々の前時効処理を施し,700℃,1000 

hrのクリープ破断強さを求めた。

溶体化温度を高めるにつれ両合金のクリープ破 

断強さは向上するが,これは析出物がより微細に 

分布するようになるためであり,また前時効処理 

において時効過程の進行するほどクリープ破斯強 

さは劣化するが,これは析出物が凝集成長しやす 

いためである。また熱処理条件が同じならば10M 

6NB合金は10M6 NB合金に比べすぐれ,とく 

に1300℃で溶体化処理した10M 6 N B合金の700 

℃,1000℃hrのクリープ破斯強さは約30kg/mm2 

となり,Ni-Cr系オーステナイト鋼では最強の強 

さに属するものとなる。しかも破斯伸びは約20% 

もあり,靱性の点でもすぐれているため切欠強化 

を示す。したがって少量のBを含む高Mn高N10M 

6NB合金はすぐれた強さと靱性を兼ね備えてお 

り,新しい耐熱材料としての使用が期待される。



2.イットリウム添加の影響

302, 316系オーステナイト鋼の高温特性におよ 

ぼすYの影響を検討し,この元素の添加は合金の 

清浄化と靱性の改善に有効で,クリープ破断強度 

の改善に役立つことが判明した。

3. 2段溶体化処理

0.3 %程度のCを含む18Cr-12Ni鋼を1200～ 

1250℃で溶体化処理して炭化物を完全に固溶化 

してから直接1000～1060℃程度の第2段目に炉 

冷しそこで数時間保持後水冷する処理を便宜上2 

段溶体化処理と呼ぶ。この処理の2段目では炭化 

物が過飽和になっており固溶していた炭素の一部 

が粒界に粗大不規則に析出する。このような粒界 

の状況は粒界破断を抑えクリープ破断強度を増加 

させる。すなわち,高温における破壊は多くの場 

合粒界で起り,破断伸びが数%の場合には,クリ 

ープ変形そのものより粒界破断の起きやすさによ 

って破断寿命が支配されるので,地よりも粒界を 

強化する必要がある。

この2段溶体化処理を応用してさらに強力な耐 

熱鋼を作る目的で,Mo, Pなどの添加を行い, 

18Cr-12Ni-0.3C-0. 25P-2. 5Mo 鋼に 2 段処理を 

行うと700℃で1000hrの破断強度が30kg/mm2に達 

することを見出した。しかし破断伸びが5 %以下 

であったので将来この点を改良して行きたい。

4.高温圧延焼入
炭素を0.1～0.3%含有する18Cr-12Ni系鋼の炭 

化物を完全に固溶化するため高温で溶体化すると 

結晶粒が粗大化し,粒界割れが起きやすくなる。 

そこで鋼を溶体化温度で圧延し再結晶させて炭化 

物が固溶化状態のまま細粒化して水冷した。成分 

と圧延条件を適当に組み合わせると,常温と650° 

Cまでの強度と延性が改善される。

発表文献

1)吉田,小池,依田:鉄と鋼,56 (1970)69. 

2)吉田,小池,依田:鉄と鋼,56(1970)285. 

3)吉田,小池,依田:鉄と鋼,56(1970)300. 

4)山崎:金属学会誌,32 (1968) 403.

5) M. Yamazaki: Trans. JIM, 9 (1968)162.

6)山崎:鉄と鋼,56 (1970)1970.

高融点金属合金に関する研究

依田連平,新井 隆,板垣孟彦,大庭幸夫 

有富敬芳,田村良雄,藤井忠行

(昭和41年～45年)

W, Moなどの高融点金属とその合金の発展は 

宇宙開発,原子力などの新しい技術の材料分野で 

要望されている。そこで本研究ではこの種の新材 

料の開発を目的として,成形加工性,延性と脆 

性,耐熱性などを検討し,その性能向上を計るた 

めの基礎的および応用的研究を行なっている。

1.W, Moの加工性と粒界脆性

Wについては(001)〔110〕と(110)〔001〕単 

結晶を電子ビーム・ゾーン精製法によって製作 

し,その圧延加工性について調べた。その結果 

(001)〔110〕試料は室温では脆く劈開破断した 

が,100℃以上ではその圧延加工性は著しく向上 

した。一方(110)〔001〕単結晶は300℃におい 

ても極めて脆かった。なおこの圧延実験において 

(001)〔110〕試料には純鉄,珪素鉄には見られ 

ない異常な幅拡がりが認められ,また(001) 

〔110〕試料はTD方向を軸として結晶回転する 

が,珪素鉄に比較すると同じ圧下率に対する結晶 

回転の程度が小さいことが判明した。以上二つの

図1Mo鋳塊の室温での曲げ試験結果



現象はWの多重辷りの容易さという見地から統一 

的に解釈出来る1)。

Moについては,電子ビーム溶解した鋳塊の加 

工性を中心に研究を行なった。その結果,Moの 

脆性は主としてその結晶粒界の弱さに起因し,適 

量の炭素,硼素あるいはチタンを添加することに 

より粒界脆性は阻止され,図1のように延性が増 

大することが判明した2)。そして浸炭,脱炭による 

延性の変化3),あるいは酸素,窒素量は同程度で 

炭素量のみ異なる線材の延性の比較などから,炭 

素添加による延性改善は炭素自体の効果と考えら 

れ,この現象は結晶粒が粗大な場合とくに顕著で 

あることが判った。さらに粒界脆性を阻止する微 

量の炭素や硼��素などと,Moに固溶して合金軟化 

現象を示す少量の元素を複合添加することにより 

室温付近での加工性がすぐれた合金を開発し,そ 

の諸性質を検討している(特許出願中)。

2. W, Moとその合金の耐酸化性と高温強さ

代表的な高融点金属であるMo, Wはその性質 

上当然超高温材料としての利用が期待されるもの 

であるが,反面極めて耐酸化性が劣りかつ室温で 

脆弱であるという致命的な欠点を有している。そ 

こでこの研究では耐酸化性の改善を目的として 

Mo, Wを耐熱合金で鋳ぐるみ被覆する方法4)5)6) 

と他元素の合金化による方法を研究中であり,前 

者の方法ではすでに日7),英8),米9)各国の特許も 

取得ずみである。この方法によればMo, Wに耐 

熱,耐酸化性の被膜を作り熱間で加工することに 
より細線10)あるいは薄板とすることができ,現在 

大気中1200℃迄の温度での応力下の使用が可能 

となっている。また合金化によるWの耐酸化性の 

改善の研究としてはまず2元系合金について検討 

した結果,市販純度のWの1000℃,1気圧酸素 

下の酸化速度は103mg/cm2・hrであるが,1at % 

Zrあるいは1～3at %Hfを添加することにより 

3 mg/cm2・hrとなることがわかった11)。この酸 

化速度の急激な減少はW表面に形成される酸化物 

層中の酸素の拡散が抑制されるためと考えられて 

いるが,さらに添加元素の種類を増し3元系合金 

について検討することにより,より緻密な酸化物

図21800℃～2200℃で焼鈍したドープW

の曲げ遷移温度におよぼすReの影響 

層を形成させWの耐酸化性を向上させることを計 

画している。また耐酸化性の改善と同時に延性を 

もつW合金を得るためにReおよびThO2を単独 

あるいは複合添加する研究も行っている。これら 

の合金の曲げ遷移温度は図2のごとくで低温まで 

延性であり,引張り破断伸びが20%にも達するよ 

うになると同時に1500℃附近までの引張強さも 

著しく改善される。またこれらの合金を適当に組 

合せることにより高温度測定用熱電対として,熱 

起電力特性およびその安定性から非常に有望なも 

のが得られる。

発表文献

1)大庭,田村,藤井:日本金属学会誌,35 

(1971)175.

2)津谷,有富:日本金属学会誌,30 (1966) 

952.

3) K. Tsuya and N. Aritomi: J. Less-Com­

mon Metals,15 (1968) 245.

4)依田,新井:日本金属学会誌,31(1967) 

90.

5)依田,新井:日本金属学会誌,32 (1968) 

836.

6)依田,新井:日本金属学会誌,33 (1969) 

699.

7)依田,新井:日本特許549896号(昭43.12.



13).

8) R. Yoda and T. Arai:英国特許 

No.1064 353 (1965.2.19).

9) R. Yoda and T. Arai:米国特許 

No. 3336 120 (1967.8.15).

10)依田,新井:日本金属学会誌,33 (1969) 

1087.

11)依田,板垣,浜田:日本金属学会誌,34 

(1970)1092.

2.4電気磁気材料

電気接触材料に関する研究

森本一郎,鈴木敏之,佐藤充典 

土方政行,根岸利明*

(昭和41年～45年)

この研究は電気機器の可動部分を構成する重要 

な部品である接点やばねの信頼性を一層高めるた 

めに,新しい電気接点材料と弾性材料を開発する 

ことを目的としている。

電気接点材料関係では,接点現象と材料の物理 

的性質との関係を明らかにすると共に,その知見 

をもとに接点材料の開発を進めており,いくつか 

の新しい材料を見出した。即ち,先ず接点の移転 

消耗1)および溶着特性2)3)が材料のいかなる物理 

的性質に依存するかを検討すると共に,移転層の 

接点特性への影響4)をしらべた。次に,開閉接点 

として広く用いられているAg-CdO系接点にNi 

を添加したAg-CdO-NiO系接点ではCdO粒子 

が微細化し且つ均一に分布するため,接点特性が 

向上することを見出した5)6)。また,Ag-C系接 

点については樹脂の熱分解を応用した新しい製造 

法によると接点の特性がかなり改善されることが 

わかった7)。引続き内部酸化によって銀中にMgO 

ZrO2, Al2O3, MnO, ZnOなどの酸化物粒子を 

分散させた接点について,アーク放電をともなう 

全波整流,直流および交流の回路条件で開閉試験 

を行い,接点の移転,消粍特性におよぼす各種分 

散粒子の影響を調べると共に,その結果から開離 

アークと接点の移転,消耗機構との関係について 

検討している。銀に金属元素を1at%宛添加した 

各種2元合金を内部酸化した接点についての試験

結果の一例を図1に示す。銀中に酸化物粒子が存 

在する場合,移転方向の反転電流は粒子の種類に 

よって著しく異り,試験範囲で反転のおこらない 

ものもあり,純銀およびAg-CdO系接点より移 

転,消粍量の少ない範囲が存在する。

弾性材料関係では,ベリリウム銅や析出硬化型 

ステンレス鋼などを上まわる特性をもつばね材料 

を見出すべく,実用金属を成分とする2元金属間 

化合物の機械的性質の解明と溶解,圧延に代わる 

新しい製造法の開発の両面から実験を進めてい

図1全波整流,電圧100Vにおける移転, 

消耗量と回路電流の関係



る。とりあげた化合物は特異な性質を示すことで 

知られるNiTiと,同じ3d遷移金属のTi化合 

物であるCoTi, FeTiなどCsCl型の結晶構造 

と非化学量論的組成領域をもつものである。等原 

子比のNiTiは断面減少率50%程度の冷間加工が 

可能で,その結果引張り強さは180kg/mm2を示 

す。一方,Niを過剰に含む試料は冷間圧延はもと 

より熱間圧延も不可能であるが,著しい急冷硬化 

性を示し8),55at%Niでは図2に示すように600° 

C以上の温度で急冷硬化し,1100℃から水冷す 

ると硬さはビッカース700に達する。また,引張

図2 55at%Niを含むNiTiの硬さと急冷温 

度との関係

り強さは100kg/mm2をこえるが,脆性破断をする 

ため正確な値は判らない。硬化の原因は電気抵抗 

の測定結果などから推して点欠陥によるものであ 

り,その種類はNi原子がAl格子点に入った置 

換型原子であるとみられる。CoTiとFeTiは 

NiTiに比べて靱性が著しく劣るので,従来の溶 

解,圧延に代わる合成,加工法によって試料が作 

られており,近い将来これらの機械的性質はかな 

りはっきりするものと思う。

発表文献

1)森本,佐藤,土方:日本金属学会誌,32 

(1968) 736.

2)森本,佐藤,土方:金属材料技術研究所研 

究報告,11(1968) 313.

3)佐藤,土方,森本:日本金属学会誌,34 

(1970)1067.

4)佐藤,土方,森本:日本金属学会誌,33 

(1969) 959.

5)森本,佐藤,土方:日本金属学会誌,32 

(1968) 597.

6)森本,佐藤,土方:金属材料技術研究所研 

究報告,11(1968) 481.

7)森本,佐藤,土方:日本金属学会誌,33 

(1969) 633.

8)鈴木:日本金属学会誌,34 (1970) 337.

超電導マグネット材料の研究

太刀川恭治,福田佐登志,田中吉秋, 

井上 廉,吉田勇二,Eckhard Nembach* 

伊藤秀之,信木稔

(昭和41年～45年)

一定の臨界温度以下で電気抵抗の消失する超電 

導現象は,最近,電力の消費なしに強磁界を発生 

する超電導マグネットや各種の電気機器などの応 

用分野に著しい発展をとげた。これらの用途に用 

いられるすぐれた性能の超電導線材を開発するこ 

とは,核融合をはじめ将来の科学技術発展の鍵を 

にぎるものとして期待されている。

この種の材料は合金材と化合物材に大別され, 

いずれもNb, Vなどの新金属をベースとしてい 

るが,一般に硬くて線材への加工には高度の技術 

を必要とする。本研究では,まず,Nb-Zr超電導 

合金の細線への加工技術1)と細い線材の連続的非 

破壊検査法2)を確立し,さらに新しい超電導合金 

を発明して3),すぐれた特性をもつ合金系超電導 

線材の国産化に大きな貢献をした。

強磁界を発生するほど超電導を利用する利益が 

増すので,本研究ではつぎの段階として合金材よ 

りも臨界磁界の高い化合物材の開発に力を注い 

だ。まず,β-W型の結晶構造をもつNb3Snの 

多層線をNbとSnの複合加工により製造する 

方法を開発し,すぐれた超電導特性をうることに 

成功した4)5)。つぎに,V-Ga系化合物の拡散に 

よる生成について研究を行ない6),Cuを添加す 

ると超電導特性のすぐれたV3Ga化合物が容易 

につくれることを見出した7)。この結果を用いて



Vの下地テープの表面からGaを連続的に拡散 

させ,Cu鍍金後熱処理することによりV3Ga線 

材をつくる方法を発明した8～10)。この方法でつ 

くられたV3Ga線材を用いると150～200kOeの 

強磁界を超電導状態で発生することが出来,世界 

の関心を集めた11)12)。写真1にはGa連続拡散装 

置を示したが,この装置により製造したV3Gaテ 

ープを用いて超電導ソレノイドの試作にも成功し 

た13)。

一方,超高圧電子顕徴鏡を用いて常温および極 

低温におけるV3Gaテープの透過電顕組織を研究 

し,その臨界電流値が結晶粒度によってきまるこ 
とを明らかにした14～16）。 また,パルス強磁界を 

用いて種々の超電導材料の200kOe以上の強磁界 

における特性を測定する方法を確立した17)。

超電導線材はその磁化履歴のため従来は直流の 

用途にしか用いられなかったが,細いファイバー 

状超電導体は履歴損失が無視出来,交流電気機器 

にも極めて有利に使用出来る。本研究ではこのよ 

うな新らしい応用分野のため,写真2に断面構造 

を示したようなV3Ga多芯線をCu-Ga合金と 

Vを複合加工後熱処理することにより製造する方 

法を発明し,その実用化をはかっている。

また本研究では,従来知られていなかった新ら 

しい型の強磁界発生用超電導材料としてLaves 

型結晶構造をもつV-Hf-Zr, V-Hf-Cr, V-Hf-Ta 

などの諸合金を発見した19)。これらの合金の臨界 

磁界はNb3SnやV3Gaなどのβ-W型化合物よ 

りも高く 20),しかもこれらほど硬く脆くないので 

興味ある新超電導材料として注目されている。

発表文献

1)信木,太刀川:日本金属学会誌,34(1970) 

88.

2)伊藤,太刀川:日本金属学会誌,34(1970) 

296.

3)特許登録番号520713号,昭和43年2月1日 

公告.

4) K. Tachikawa and S. Fukuda: Trans. NR 

IM. 9 (1967) 39.

写真1V-Ga連続拡散装置

写真2複合加工法でつくられたV3Ga多

芯線(芯数342本)

5)特許登録番号520712号,昭和43年2月1日 

公告.

6)田中,太刀川:日本金属学会誌,34(1970) 

597.



7)田中,太刀川,住山:日本金属学会誌,34 

(1970) 597.

8) K. Tachikawa and Y. Tanaka: Japan. J.

appl. Phys., 6 (1966) 834.

9) K. Tachikawa and Y. Tanaka: Japan. J.

appl. Phys., 7 (1967) 782.

10)英国特許1174498号,1970年4月15日登録。

11) K. Tachikawa, S. Fukuda and Y. Tanaka:

Cryogenic Engineering, (Proc. ICEC-1, 

Kyoto),(1967)154.

12) K. Tachikawa and Y. Iwasa: Appl. Phys.

Letters,16 (1970) 230.

13) S. Fukuda, K. Tachikawa, Y. Tanaka and

Y. Iwasa: Proc. I.I.R. Commission I, Tokyo

(1970) (Suppl. I.I.R. Bulletin 1971).

14) E. Nembach and K. Tachikawa: J. Less- 

Common Metals,19 (1969) 359.

15) E. Nembach, K. Tachikawa and S. Ta­

kano: Phil. Mag., 21(1970) 869.

16)太刀川:材料科学,8 (1971)53.

17)井上,太刀川:日本金属学会誌,34(1970) 

202.

18) K. Tachikawa: Proc. ICEC-3, Berlin 

(1970)339.

19) K. Inoue and K. Tachikawa: Proc. LT-

12, Kyoto,(1970) 483.

20) K. Inoue, K. Tachikawa and Y. Iwasa: 

Appl. Phys. Letters,(1971)235.

電子工業用磁性材料に関する研究

森本一郎,前田 弘,上原満,山川和郎* 

根岸利明*,玉岡多賀則*

(昭和41年～45年)

この研究では主に電着磁性薄膜の磁気異方性お 

よびいろいろの永久磁石材料の磁気異方性や磁化 

機構などの問題について系統的に検討してきた。

最近ようやく電着パーマロイ薄膜がワイヤメモ 

リーとして実用化の段階に達したが,そこに至る 

までには薄膜の磁性,特に誘導磁気異方性におよ 

ぼす諸因子の解明が必要であった。そのためこの

図1電着パーマロイ薄膜の磁化-誘導一軸 

磁気異方性と組成との関係

研究では主として電着パーマロイ薄膜に誘導され 

る磁気異方性に注目し,それの生因を明らかにす 

ることを目的とした。図1は磁場中電着によって 

誘導される磁化-誘導一軸異方性Kuの組成依存 

性を示したもので,電着薄膜特有の膜厚方向での 

組成の不均一を考慮すれば,KuはFe原子対方 

向配列による異方性と電着時に下地によって固着 

される磁気歪による異方性との和(実線の計算値) 

として記述されることが明らかとなった1)。一方 

Ni近傍の組成の薄膜では上述のような膜面内で 

の異方性のほかに,膜面から磁化を立上らせる 

垂直磁気異方性があらわれてくる。これは異常 

磁性の一つである見掛上磁化容易軸が回転する 

Rotatable Anisotropyの原因とされている。こ 

の垂直磁気異方性は主として内部応力による磁気 

弾性効果で説明されるが2)3), Pを含む薄膜のよ 

うに非磁性不純物が重要な役割を演じている場合 

もあることが明らかとなった4)5)。

永久磁石材料では典型的な単磁区粒子型とみな 

されるFe, Fe-Co微粉末磁石を水銀陰極電解法 

で作り,主に磁気異方性や磁化機構などについて 

調べた。図2は比較的充填率の高い状態に成型し 

たFe-Co微粉末磁石の磁気異方性の大きさの分 

散を示したもので,この分布曲線をアルニコV単 

結晶の結果と比較してみるとかなり幅広くなって 

いる。これは試料内部に分散している強磁性粒子 

の配列の状態や粒子間の相互作用の複雑さを示す



図2磁気異方性の大きさの分布曲線 

もので,それがまた巨視的な磁気特性にも大きな 

影響をおよぼすことが明らかとなった6)7)。現在 

は希土類金属(R)とCoとの金属間化合物RCo5 

系の磁石材料について研究を進めている。特にR 

としてSmを選び,Coの一部をCuで置換し 

たSmCo5-SmCu5系合金について,その基本的 

な磁気特性を明らかにしつつある。最近,磁気異 

方性や磁化機構に関する実験から,この種類の材 

料の保磁力が非常に大きな温度変化を示すことが 

明らかとなった8)9)。

発表文献

1) H. Maeda and I. Morimoto: Japan. J. 

appl. Phys., 9 (1970)1502.

2) H. Maeda: Japan. J. appl. Phys., 8 (1969) 

808.

3) H. Maeda: Japan. J. appl. Phys., 9 (1970) 

302.

4) H. Maeda: Japan. J. appl. Phys., 8 (1969) 

978.

5) H. Maeda: J. Phys. Soc. Japan, 29 (1970) 

311.

6)上原,山川:日本金属学会誌,32(1968)67.

7)上原,山川:金材技研報告,11(1968)

15.

8) M. Uehara and I. Morimoto: Japan. J. 

appl.Phys., 9 (1970) 226.

9) M. Uehara and I. Morimoto: Japan. J. 

appl. Phys., 9 (1970)1539.

金属間化合物半導体に関する研究

増本剛,磯村滋宏,清沢昭雄 

佐々木敬子*,後藤逾*,上杉伸一* 

(昭和41年～45年)

本研究は,電子材料として有用な数多い化合物 

半導体の中で,未開発分野として残されていた 

Ⅱ-Ⅳ-Ⅴ2族およびⅡ3-Ⅴ2族化合物を中心として 

進められ,昭和40年度までにZnSnAs2, ZnGeP2, 

ZnSiAs2およびCdGeP2三元化合物,ZnSb二 

元化合物,ならびにZn3As2-Cd3As2系固溶体に 

関して種々の成果が得られた。昭和41年度以後も 

本研究が続行され,主に次のような成果を得てい 

る。

まず,従来全く研究されていなかったⅡ-Ⅳ- 

Ⅴ2族とⅡ3-Ⅴ2族間の合金半導体としてCd3As2 

-ZnSnAs2 系1)および Zn3As2-CdSnAs2 系2)を 

選び,それらの状態図,電気的性質(比抵抗,キャ 

リア濃度,移動など)の温度変化,ならびに熱的 

性質(熱起電力,熱伝導度,性能指数など)を明 

らかにした。両合金系は,いずれも擬二元系をな 

さず,四元系の1断面に相当するが,前者は共晶 

を,また後者は包晶を含むことがわかった。また 

両系の熱伝導度の最小値はいずれもかなり低く, 

それぞれ0.027および0.019W/cm・degを示し 

た。
つぎにⅡ3-Ⅴ2族間固溶半導体Cd3As2-Cd3P2 

系3)4)の直接溶融法による作製法を研究し,諸性質 

を調べた。その結果,図1に示すような全率固溶 

型状態図に,初めて明らかにされた固相変態が存 

在し,固相線と液相線の間隔は非常に狭い。伝導 

型は全組成域にわたりn型で,キャリア移動度は 

約900～9000cm2/V ・ secにわたる大きな値を示す。 

室温における熱伝導度は0. 014～0. 035W/cm・ 

degの低い値である。本系の熱電材料としての性



図1Cd3As2-Cd3P2系の状態図

図2 Cd3P2-Zn3P2系の状態図

能指数は全組成域にわたり10-4deg-1以上の大 

きな値である。表は,各組成比に対する性能指 

数をキャリアの有効質量比と共に示す。特に30 

mol% Cd3As2を含む固溶体は,室温において 

1.1×10-3deg-1の値を持ち,すぐれた熱電的性 

能を示すことが見出された。またこれと同族の固 

溶半導体Cd3P2-Zn3P2系5)についても,同様に 

作製法および諸性質を研究した。約60mol%Cd3 

表各種Cd3As2-Cd3P2系固溶半導体の

室温における性能指数および有効質量比

試 料 性能指数
Z (deg-1)

有効質量比 
m*/m0

Cd3As2 3.9×10-4 0.077
10mol% Cd3P2 2.7×10-1 0.067

20 〃 7.4×10-4 0.092

30 〃 5.4×10-4 0.10

40 〃 5.5×10-4 0.094

50 〃 2.3×10-4 0.083

60 〃 2.3×10-4 0.081

70 〃 1.1×10-3 0.13

80 〃 5.2×10-4 0.096

90 〃 6.7×10-4 0.071
Cd3P2 3.2×10-5 0.083

P2以上の組成に対しては,直接溶融法が適用で 

きず焼結法を用いた。図2はその結果初めて明ら 

かにされた全率固溶型状態図(注,固相線以下に 

おいて)を示す。固相線以上の温度では,その構 

造はかなり複雑であり,低温領域に異種の固相変 

態が存在する。この系も,室温において0.012～ 

0.024W/cm・degの低い熱伝導度を示した。

またCd3As2およびZn3As2二元化合物につ 

いては,それらの非化学量論的組成が電気的性質 

におよぼす影響も調べている。

さらに,最近光学用材料として注目されて来た 

高エネルギー間��をもつⅡ-Ⅳ-Ⅴ2族化合物の一 

つである CdSiP2結晶を,溶融Sn中で成長さ 

せ,約1×2×10mm3の大きさのルビー色を示す単 

結晶の作製に成功した。現在,その諸性質を検討 

中である。

1)増本,磯村,後藤:日本金属学会誌,32 

(1968) 419.

2)増本,磯村:金属材料技術研究所研究報告,

11(1968) 467.

3)増本,磯村:日本金属学会誌,32 (1968) 

1116.

4) K. Masumoto and S. Isomura: Energy 

Conversion,10 (1970)129.

5)増本,磯村,佐々木:日本金属学会誌,34 

(1970) 470.



カルコゲン・クロマイト

に関する研究

増本 剛,清沢昭雄,中谷 功,能勢 宏 

(昭和44年～45年)

最近発見されたカルコゲン・クロマイトと呼ば 

れる化合物群は,フェリ磁性を示すフェライトと 

同じスピネル構造をもつが,強磁性,反強磁性また 

はフェリ磁性を示し,しかも半導体的性質を示す 

ことから,物性面からも応用面からも世界的に大 

きな関心がもたれている。本研究は,昭和44年度 

から特別研究促進調整費により始められたもので 

あり,特に高純度良質のカルコゲン・クロマイト 

単結晶の作成およびその物性に関する研究に重点 

をおいており,応用面を開発する指針を得ること 

を目的として研究している。

現在までのところ,物質としてはCdCr2S4強磁 

性半導体をとりあげ,主にその単結晶の作成につ 

いて,ならびに良質単結晶を得るために,化学量 

論的組成からのずれと諸性質との関係について研 

究を進めている。

1.CdCr2S4粉末結晶の合成

高純度CdS, CrおよびSの混合物,または 

高純度CdSおよびCrとSをあらかじめ反応 

させ合成したCr2S3の混合物を加圧成形後,石 

英閉管中で種々の温度に加熱してCdCr2S4合成 

実験を行った。その結果CdSとCr2S3の混合 

物を700℃, 3週間加熱することにより,ほぼ単 

相のCdCr2S4を得た。

2.気体―液体輸送法によるCdCr2S4単結晶の 

作成
気体―液体輸送法によりCdCr2S4単結晶の作 

成を行なった。すなわち,CdSとCrCl3をそれ 

ぞれペレット状に成形し,石英管の一端におき真 

空封入する。ついでこのアンプルを原料側温度が 

高くなるような適当な炉温分布の中に入れ,さら 

に原料側位置が高くなるように数度傾けて,5日 

間加熱後炉冷する。この間に,高温側反応物質が 

気体輸送され,低温側液相となり,その中に結晶 

が析出成長してくる。

CdSとCrCl3の比率,原料側および結晶析出 

側の温度について種々実験し,大きな単結晶を得 

る条件を求めた。その結果CdSとCrCl3のモ 

ル比は2 :1,原料側温度985℃,単結晶析出側温 

度950℃で,最大4mmの稜をもつ{111}面で囲ま 

れた八面体の単結晶が得られた。

さらに,CdSとCrCl3が原料側で反応するの 

を抑制するために,CrCl3ペレットに白金テープ 

を巻きつけた結果,単結晶は最大5.2mmのものが 

得られるようになった。

3. CdCr2S4単結晶の硫黄蒸気中でのふん囲 

気処理

CdCr2S4の物性に関して多くの報告がなされ 

ているが,その結果がかなりばらついている。こ 

れはそれぞれの試料が化学的にも少しづつ異なっ 

ていること,例えば,化学量論的組成からずれて 

いることによると思われる。したがって,良質の 

高純度単結晶を得るためにも,またその物性を正 

しく理解する上でも,試料の化学的特性を制御す 

ることが必要である。この観点から,本研究で 

は,CdCr2S4単結晶を種々の硫黄蒸気圧中でふ 

ん囲気処理し処理前後の高温帯磁率測定および格 

子定数の精密測定を行ない,その変化を調べた。

まず,高温帯磁率測定からキュリーワイス定数 

および常磁性キュリー温度を求めて検討した。そ 

の結果,キュリーワイス定数は,成長したままの 

状態では試料ごとにかなりばらついているが,こ 

れを適当な一定温度で硫黄蒸気中ふん囲気処理 

し,水焼入することによって,硫黄蒸気圧と共に系 

統的に変化することが見い出された。すなわち, 

硫黄蒸気圧が高くなるにしたがって,キュリーワ 

イス定数は減少し,次第にCr3+イオンでスピン 

だけが寄与しているときの理論値(3.75emu°K/ 

mol)に近付く。また常磁性キュリー温度は,実 

験誤差範囲内で一致し,硫黄蒸気圧との関連は特 

に見受けられない。っぎに,格子定数の精密測定 

は,ふん囲気処理した単結晶を粉末にし,X線粉 

末回折計を用いて行なった。極端に異なる硫黄蒸 

気圧下でふん囲気処理した2個の試料について比 

較したが,その変化は1万分の1以内であった。



一応傾向としては,高い硫黄蒸気圧下で処理した 

ものの方が格子定数が大である。

以上の結果の詳細な検討は,さらに研究が必要 

であり,目下進めつつある電気的,磁気的および 

光学的諸性質に対する試料の非化学量論的組成の 

影響の研究結果と関連するものである。

2.5原子炉材料

金属材料の放射線損傷に関する研究

渡辺亮治,白石春樹,橋口隆吉 

(昭和45年)

原子炉用被覆管材の使用条件が高照射量化,高 

温化してますます苛酷なものとなるにつれ,He 

損傷,空孔の凝集によるVoid形成などが,材 

質の劣化をまねく重要な因子となってくることが 

予想されている。He気泡の核生成や成長の機構 

についてはまだ不明の点が多い。当研究では,第 

一段階として,サイクロトロンでα線照射された 

純Alを500kV電顕中で焼鈍し,気泡の成長過程 

を直接観察することによって,それと転位の上昇 

運動,粒界移動,転位ループやVoidの生成,消 

失過程との関連を検討中である。

高速炉用ステンレス鋼の研究

依田連平,渡辺亨,佐藤有一 

小池喜三郎,吉田平太郎

(昭和42年～45年)

高速炉燃料被覆管材は,すぐれた高温強さと加 

工性が要求されるため304 (19Cr-10Ni), 316(17 

Cr-12Ni-2.5Mo)鋼などオーステナイト系ステ 

ンレス鋼の使用が予定されているが,燃料にPu 

炭化物を使用する場合被覆管材料との間に炭素移 

行の問題があり,また冷却剤の液体との間に炭素 

の質量移行の現象も考えられる。そこで,はじめ 

にこれらオーステナイト鋼の高温諸性質における 

Cの影響を検討した。

C添加を0から0.4まで変えた304, 316鋼の顕 

微鏡組織と格子定数の測定からCの固溶度は1100 

℃ で約 0.15%,1150℃ で約 0.2%,1200℃ では 

約0. 4%であることが認められた。

燃料被覆材は約0. 3mmの薄肉チューブとして使 

用されるため熱間および冷間できわめて高い加工 

性が要求される。本系合金は熱間および冷間にお 

ける加工性にすぐれ,容易に薄板に加工出来る 

が,C量が増すにつれ高温における変形抵抗値は 

ほぼ直線的に増大し,同じC含量ならば316系鋼 

の方が高い値を示すことが知られた。

材料の高温における軟化を支配する再結晶温度 

は,固溶C量とともに高くなり,同じC量ならば 

316系鋼の方が高い値を示すが,両系鋼とも0.2% 

以上のCを含む試料では残留炭化物近傍での歪が 

大きいため再結晶温度は低下する。

室温から1000℃までの硬さ測定を行なった結 

果,各温度における硬さと引張り強さとの間に直 

線関係が在存し,硬さと引張り強さの温度依存性 

はほぼ同様の傾向を示すことが知られた。

長時間使用下における材料の強さを調べるため 

種々の条件下でクリープ試験を行なったが,1150 

℃で溶体化処理した場合が最もすぐれ,クリー 

プ破断強 さのピークは約0. 2% C付近に認められ 

た1)。

炭化物系燃料を使用した際の被覆管におよぼす 

浸炭現象の影響を調べるためには,これらの材料 

を浸炭雰囲気下で試験することが最も適してい 

る。そこで写真に示す当研で試作したRXガス浸 

炭雰囲気クリープ破断試験装置を用いて316系鋼 

につき種々の実験を行なった。700℃,12kg/mm2 

の条件におけるクリープ破断試験の結果はC含量 

0. 21%以下の場合は大気中試験と大差ない寿命を 

示すが,それ以上Cを含む試料は浸炭雰囲気下で 

破断寿命の低下がみられる。0.06% Cを含み316 

H鋼に相当する試料の700, 800℃ における約 

1000hrまでの破断試験の結果は図に示すように, 

大気中試験とほぼ同様の値をもつが,破断伸びは 

浸炭雰囲気下では約2/3～1/3に減少し,0. 006%C



写真 浸炭雰囲気クリープ破断試験装置

図316鋼に相当するC含量(0.06%)試料 

のクリープ破断強さ。図中の数字は破断伸 

び(%)

を含み316L鋼に相当する低C試料の場合もほぼ 

同様の傾向を示した。

種々の条件であらかじめ浸炭処理した肉厚1mm 

以下の薄板試験片による高温引張り試験を行なっ 

たが,浸炭層部が断面積の約10%程度までならば 

無浸炭材とほとんど変らず,30, 40, 50%と浸炭 

面積が大きくなると,耐力および引張り強さは増 

加するが,50%以上では伸びの低下が著しいの 

で,あまり過剰な浸炭は好ましくない。

本系鋼における浸炭はCOガスの分解により発 

生した活性度の高いCがまず自由表面より侵入し 

はじめ,特に粒界を優先的に進み,粒界より粒内 

の中心部に向って均一に炭化物を生成する。炭化 

物の構造はM7C3およびM23C6であった。また本 

研究から応力によりCの侵入が促進することが知 

られた。

発表文献

1)吉田,依田,小池:鉄と鋼,56 (1970)

311.

原子炉用耐熱金属材料に関する研究

吉田平太郎,藤塚正和 

(昭和45年)

ガス出口温度100℃あるいはそれ以上の多目的 

高温ガス炉の開発が問題となっているが,このよ 

うな高温に耐える熱交換器用耐熱材料の選択また 

は開発がその成否を決定するといっても過言では 

あるまい。ところで900℃付近の温度で多用され 

ている化学装置用耐熱材料のHK40 (25Cr-20Ni- 

0.4C鋳鋼),Incoloy 800(20Cr-32Ni 鋼)など 

を用い,可能な限り高温のガス出口温度のものを 

得ようとしているのが現状といえよう。

25Cr-20Ni鋼の鍛造材としてはAISI 310 (C 

<0.25%),鋳造材としてはHK40が挙げられる 

が,クリープ破断強さは後者がすぐれ,高価な 

Ni基合金,Co基合金に匹敵し,多量のCが高 

温強さに果す役割はきわめて大きいと考えられ 
る。そこで表に示す種々のC量を含む25Cr-20Ni 

鋼を用い,高温強さに果すCの役割を鋳造材およ 

び熱処理の異なる鍛造材について組織との関連か 

ら検討した。

25Cr-20Ni鋼のCの固溶度:18Cr-12Niに比 

べて著しく小さい。これはNi含量の多いことが 

主因であろう。ところでAISI 310相当の25Cr- 

20Ni鋼の固溶化熱処理は1030～1180℃急冷と

表合金の化学組成

合金 Cr Ni Mn Si C Fe

100 24.52 21.22 0.90 0. 64 0. 005 残

1005 24. 76 21.10 0.87 0. 62 0.048 〃

101 24. 55 21.10 0.86 0. 65 0.10 〃

102 24. 40 21.02 0. 81 0.41 0.21 〃

103 24. 41 20. 94 0.84 0.40 0.32 〃

104 24. 42 20. 93 0.80 0.63
0. 41 〃

105 24. 27 20. 97 0. 84 0.67 0. 52
〃

107 24. 30 20. 95 0.88 0. 67 0. 69 〃



規定されており,溶体化処理状態で多量の残留炭 

化物が存在する。一方102～107鋳造材では,C含 

量の増大とともに炭化物の量が増すが,102では 

M23C6,103～107ではM7C3 で,105,107鋳造材 

の共晶炭化物M7C3のE.P.M. A.パターンから 

M原子の約2/3はCr,約1/3がFeであることを 

認めた。

ところで1300℃で溶体化処理した103を900℃ 

で時効し炭化物の析出による素地C濃度の低下に 

よる格子定数の変化を調べたところ,5 hr以降 

あまり変化が認められず,Cによる固溶強化の効 

果は,高温長時間使用を目標とする本系鋼にあっ 

ては,ほとんどないと考えられる。

つぎに104,107の鋳造材および1150℃,1200° 

C,1300℃で溶体化処理した鍛造材の800℃, 

900℃の応力クリープ破断曲線から,鍛造は1150 

℃から1200℃,さらに1300℃へと溶体化温度 

を高めるにつれ,クリープ破断強さが向上し曲線 

の勾配がゆるやかになり,また鋳造材は1300℃ 

溶体化材に比べクリープ破断強さがすぐれ,長時 

間側では一そう顕著であることを認めた。すなわ 

ち高C含量の本系鋼の鋳造材は,いかなる溶体化 

温度の鍛造材よりもすぐれたクリープ破断強さを 

示し,この傾向は長時間側で著しいといえよう。 

ただし破断伸びは1150℃,1200 ℃,1300℃溶 

体化材,鋳造材の順に減少する傾向がある。これ 

は溶体化処理状態で存在する残留炭化物が以後の 

加熱により析出炭化物を吸収し,凝集粗大化する 

のに対し,鋳造材ではそのような傾向が少なく析 

出強化を有効なものとするからである。

すなわち溶体化処理状態で存在する残留物と鋳 

造状態で存在する共晶炭化物の大きさ,形状,分 

布状態などが,析出挙動に著しく影響し,鋳造材 

の高温強さをすぐれたものとしているといえる。

原子炉用ジルコニウム合金 

に関する研究

木村啓造,上原重昭,佐々木靖男,斎藤一男, 

松尾茂,新居和嘉,高橋仙之助,渡辺亮治,後藤 

勝,津谷和男

(昭和41年～45年)

本研究は前半においては原子燃料の被覆材とし 

て用いられているジルカロイ合金の高温強さに関 

する問題を採り上げ,後半においては新型転換炉 

の圧力管材料に用いられるZr-Nb系合金の性能 

向上をはかった。

1.ジルカロイの高温強さ
ジルコニウム中に含まれる微量の酸素は数年前 

においては好ましくない不純分と考えられていた 

が,詳細に検討の結果或る限度までの酸素の存在 

はその耐食性や加工性ならびに靱性にほとんど害 

を及ぼさず,むしろ強度を大きくするために有用 

であることが認識され,現在では1200～1300 

ppmの酸素を含む高酸素材が実用されている。

本実験ではジルカロイ―2において酸素含有量 

を1000～4000Ppmに変化した冷間圧延加工材に 

ついて高温強さをしらべた。引張り強さについて 

は各試験温度とも高酸素材の方が大で,とくに 

500℃以上で顕著である。しかし0.2%耐力は室 

温附近ではかえって1300ppm材が1000ppm材よ 

り低いが,700℃以上では高酸素材が高く,また 

約700℃で熱処理される焼なまし材については室 

温においても高酸素材の方が耐力も大である。

またジルコニウムおよびジルカロイが水素を含 

む場合,高温から焼き入れた後,一定温度に保持 

し時効に伴なう試料の電気抵抗変化を測定した。 

固溶体からの水素化合物の析出に対応して抵抗は 
減少するが,一方微小割れの発生や水素化物の分 

解にもとづ く抵抗の増加が見られ,電気抵抗の変 

化の様子よりジルコニウム合金の水素脆化を検討 

した。

2. Zr-Nb改良合金
ジルコニウム合金の強化をはかるため,Ru, 

Pd, NbおよびSnの適量を配合した合金系に 

ついて検討し,これらの中でRuは単独添加に 

おいても焼き入れ時効処理により強化が見られ , 

Zr-2.5Nb基と組み合わせることにより,従来の 

Zr-2. 5Nb合金の強度を約20%高めることを見出 

した。さらにRu添加の効果を調べ,強度,靱 

性などの機械的性質のほか核特性や製造技術なら



びに価格等を考慮して最適Ru添加量を求め, 

0.1～0.3%の範囲内とした。

これらの合金について,加工性ならびに熱処理 

性をしらべた。Zr-2. 5Nb合金は微量のRu添加 

により硬くなるため,加工は幾分困難になるが, 

0.3%以内であれば通常の熱間加工ならびに冷間 

加工は可能で,約60%の変形によっても割れなど 

の欠陥は生じない。

これらの材料を冷間加工のみにより強化をはか 

る場合には,Ru添加による改良効果はあまり顕 

著ではなかった。焼き入れ一時効処理により強化 

をはかる場合にはRu添加の効果は大で,また時 

効挙動も変化する。すなわち500℃時効の場合, 

Ruの増加により時効は促進され,時効曲線にお 

いてピークは短時間側に移るとともに引張り強 

さ,耐力は高くなり,たとえばUTSはZr-2.5Nb 

の約90cm/mm2に対しZr-2. 5Nb-0.3Ru合金では 

108kg/mm2 を示す。

金属組織については,Ruを添加したことによ 

る特に著しい変化は認められず,β相を含む温度 

範囲からの焼き入れによりマルテンサイト組織を 

示し,Ru量と焼き入れ温度の変化に対応してこ 

の大きさは変化するが,透過電子顕微鏡によりい 

ずれも内部双晶(1011)が観察され,時効材にお 

いてはマルテンサイト晶および内部双晶の境界に 

優先析出が観察される。

発表文献

1)特許出願,昭和43年4月(昭和43―24034 

号)

2)佐々木,木村:水曜会誌,16 (1968) 

462.

3)木村,上原,後藤,佐々木,新居,津谷: 

原子力平和利用成果報告集,7 (1967) 31; 

8 (1968)31;9 (1969) 45;10 (1970) 52.

原子炉用バナジウム合金 

に関する研究

渡辺亮治,永田徳雄,岩尾暢彦 

貝沼紀夫,大竹博

(昭和44年～45年)

高速増殖炉用燃料被覆材として注目されている 

バナジウム基合金について加工性,高温強度,溶 

接性などにおよぼす冶金学的因子および環境因子 

を明らかにし,燃料被覆材として特性のすぐれた 

合金を開発する目的から,Cr, Fe, Mo, Nb, 

Taを含むバナジウム基二元合金について加工 

性,機械的性質を検討中である。

V-Nb, V-Ta合金は加工性が良好でEBM精 

製により55%Nb, 50%Taまで冷間圧延で板材を 

得ることができる。しかしV-Cr, V-Fe, V-Mo 

合金は加工性が悪く温間加工,或は冷間加工と焼 

鈍の繰返しによっても15%Cr, 15%Fe, 20%Mo 

以上の合金の加工は困難である。これらの合金の 

700℃での機械的性質を表に示したが,Feでは 

5 %,他の成分では10%添加によって現在高速炉 

用として使用されている316ステンレス鋼の高温 

降伏強さを上回る強度が得られる。

現在これらの溶接性および多元合金の諸特性に 

ついて検討中である。

表700℃におけるバナジウム合金と316 

ステンレス鋼の機械的性質

耐力(0.2%)
kg/mm2

引張強さ 
kg/mm2

伸び 
%

V 4.7 10.8 53.0
V- 5%Fe 21.4 28.8 25.6
V-10%Mo 15.3 19.4 27.2
V-10%Nb 16.2 36.2 17.5
V-10%Ta 16.4 28.4 18.6
316 S S 13.4 35.2 42

原子炉用ベリリウムの成型加工 

に関する研究

津谷和男,大島敏* 

(昭和41年～42年) 

ベリリウムの延性はその塑性の異方性と密接な 

関係があり,その異方性を減少させれば延性が増 

大する可能性のあることが報告されている。この 

研究ではベリリウムとその合金の単結晶を引上法 

によって作成し,その塑性の異方性をヌープ硬さ 

およびビッカース硬さを用いて決定した。



まず純ベリリウムの単結晶についてヌープ硬さ 

の圧子の方向による変化を調べた結果,柱面およ 

びこれに近い結晶面では方位―硬さ曲線に二つの 

山を生ずるが,底面およびこれに近い結晶面では 

硬さが圧子方位に無関係であることが判った。ま 

たビッカース硬さの圧痕の対角線比を柱面上で測 

定すると,その比は試験温度が上昇するにつれて 

変化し,常温と400℃では正反対の傾向を示すこ 

とが認められた。そのほかベリリウム単結晶のビ 

ッカース硬さは柱面より底面がはるかに大きな値 

を示し,この傾向は試験温度に無関係なことが明 

らかにされた。以上の測定結果は,柱面辷りおよ 

び底面辷りの二種類の変形形式について方位係数 

を計算した結果,および圧痕周囲の変形模様,と 

よく合致した。

つぎにベリリウム5 %銅単結晶およびベリリウ 

ム銅拡散対を用いて硬さ異方性に対する固溶元素 

銅の効果を検討した。その結果,銅を固溶させる 

ことによって,柱面辷りに対する抵抗よりも底面 

辷りに対する抵抗の方が急速に増加し,硬さ異方 

性が減少することが認められた。

発表文献

1)K. Tsuya: J. Nuclear Materials, 22 (19 

67)148.

2) K. Tsuya: ibid., 26 (1968) 217.

2.6特殊材料

分散強化型合金に関する研究

高橋仙之助,小沢英一,吉岡正孝* 

(昭和41年～45年)

アルミニウム―酸化アルミニウム系合金の発明 

を端緒とした分散強化型合金は,現在各国の研究 

者により活発に研究されている。

分散強化型合金は,金属中に安定な化合物を微 

細分散させて強化した材料で,高温度におけるク 

リープ抵抗が大きいことに特徴がある。

本研究の初期においては,合金を製造すること 

に重点がおかれ,その結果合金の性能は製造方法 

に著しい関連があることがわかった。ここで採り 

あげた製法は,(微粒子の高速混合)→(充塡)→ 

(オイルプレス)→(焼結)→(押出加工)のプロセ 

スをもつもので,材料の種類,組成などにより具 

体的条件が規定される。

以上のようにして製造した合金は,当然酸化ア 

ルミニウムの容量で機械的性質が異なるが,クリ 

ープ強度についてみると,Cu-Al2O3合金,Ni- 

Al2O3合金の両者とも,約8容量%の附近が優れ 

た性能を示した。

500kVの電子顕微鏡によりNi-Al2O3合金, 

Cu-Al2O3合金の組織を見ると,からまりあった 

転位によりしきられた網目のような構造が観察さ 

れた。ここに観察されたNi-Al2O3合金の焼鈍材 

の電子顕微鏡写真を示す。このようにからまりあ 

った転位が,クリープ変形においては重要な役割 

をすると考えられる。定常クリープにおける律速 

反応は,このからまりあった転位の上昇運動とい 

えよう。

2容量%の酸化アルミニウムを含有するNi- 

Al2O3合金の1000℃附近におけるクリープの活 

性化エネルギーは約67.1kcal/molであった。こ 

れは上述の考えに支持を与える値である。同じよ 

うな結果はCu-Al2O3合金においても得られた。

マトリックスを第2元素で強化することにより 

性能を向上させようとする試みから,ニッケルに 

タングステン,モリブデン等を固溶させた分散強 

化型合金を製造し,その性質を検討している。固 

溶強化による寄与から,製造のさい押出加工にお 

ける抵抗は非常に大きくなる。分散強化型合金 

は,実用的には,製造の問題が重要な課題といえ 

る。

発表文献

1)高橋:日本金属学会誌,35(1971)(印刷中)



写真 Ni-2%Al2O3合金の電子顕微鏡組織 

(500kV電顕による)

特殊材料に関する研究

渡辺 治,冨塚 功,塩田一路,生沢博史*

1.特殊耐熱材料に関する研究

(昭和41年〜44年)

金属である黒鉛は特殊な耐熱材料としても注目 

されている。そこで本研究では黒鉛の結晶構造か 

ら結晶子の配向性によって諸性質に非常に異方性 

をもった特殊材料となり得るので,配向性のある 

熱分解黒鉛について調べた。

直接抵抗加熱方式によって減圧下1800～2200° 

CでCH4を熱分解して配向性のある黒鉛を得 

た。そして熱分解条件と,その後の熱処理条件に 

よる黒鉛の構造因子との関係1)を明らかにすると 

共に,種々の面間距離,結晶子サイズをもつ熱分 

解黒鉛の熱的,電磁気的性質を測定して黒鉛化過 

程と諸物性の関係を求めた。更にこの熱分解黒鉛 

の応用として,これを炭素繊維に被覆して強度, 

耐酸化性等の向上をはかり成果を得た2)。

2.繊維-金属系複合材料

(昭和44年～45年)

新材料の一つとして繊維材の特性を利用した繊 

維強化複合材料が注目を浴びている。しかしこれ 

迄は樹脂を基体にした複合材料の研究が主流をな 

してきているが,金属を基材とした複合材料もそ 

の応用面から考えて重要である。そこで本研究で 

は基材に金属を用い繊維材との複合材料の作製と 

諸性質について検討し,有益な新材料を見出すべ 

く努力している。
先づ炭素繊維-アルミニウム系複合材料を作る 

場合に炭素とアルミニウムとの間の濡れ性があま 

り良くないので,通常の溶融滲透法ではかなり困 

難である。そこでAl,Al合金をガス溶射法で 

繊維上に溶射して,得られたシート材をアルミニ 

ウムの融点近傍の温度でホットプレス成型して炭 

素繊維-アルミニウム系複合材を得る新しい製法 

を開発した。また炭素繊維-ニッケル系複合材料 

については炭素繊維にNiを電解メッキした後ホ 

ットプレス成形して複合材料を作ることを試みた 

が,比較的容易に初期の目的が達せられることが 

知られ,その際重要な繊維含有量と最適プレス条 

件との関係を明らかにした。

一方,共晶組成の一方向性凝固法によっても繊 

維状相をもつ複合材料が得られるが,この場合繊 

維状相の含有量を任意に変化することができない 

という最大の欠点がある。したがって人為的に別 

の繊維材を含ませた共晶合金を一方向性凝固させ 

て複合材を作製することを試みており,ボロン繊 

維-アルミニウム・ニッケル共晶合金について一 

応の見通しを得た。

なお複合材料の性能は繊維材と基材との結合 

度,濡れ性に依存する所が大きい。したがって繊 

維材の表面特性が重要な問題となる。そこで炭素 

繊維材の空孔と酸化性等の関係3)4)ならびに炭素 

繊維の表面処理についての検討も行なっている。

発表文献
1) O. Watanabe, L Tomizuka: Yogyo-Kyo- 

kai-Shi, 77 (1969) 249.

2)渡辺,富塚,生沢:窯業協会誌,79(1971) 

9.

3)冨塚,渡辺:窯業協会誌,79 (1971)217.

4)冨塚,渡辺:窯業協会誌,(投稿中)



2.1あらかじめ疲れき裂を入れた試験片を使 
って引張り試験を行ない,そのき裂の長 
さ変化と荷重変化から,超強力鋼の破壊 

靱性を測定している。
(81頁参照)

2.2 Cu -0.75wt%Hf合金の積層欠陥析出の透過電顕写真。
950℃から水中焼入れ後500℃ 2時間時効。

(83頁参照)



2.3電子ビーム加熱により,室温から 

1700℃までの硬さ測定が可能なビッ 
カース型硬度計で,圧痕は試料の輝 
きに左右されない走査型反射電子線 
像により得られるため,1000℃以上 

の高温においても明瞭な像が見られ 

る。
(91頁参照)

2.4各種金属間化合物単結晶の作成など 
の基礎資料を得るために,光学的蒸 

気圧測定により,蒸気の種類および 

圧力を測定している。
測定温度範囲:室温～1,000℃, 
測定波長範囲:2,000Å～2μ。

(98頁参照)



3.材料の強さ

3.1塑性・脆性

金属材料の塑性に寄与する 

諸因子に関する研究

1.金属材料の弾-塑性挙動と内部摩擦変化

舟久保熙康,岩尾暢彦 

太田口稔,笹淵益美 

(昭和41年～45年)

内部摩擦とは,ごく僅か試験片を振動させた場 

合,試料内で,この振動エネルギを吸収して構造 

上何らかの微視的な移動に消費するために生ずる 

減衰をいう。本研究はこのような振動に伴なう構 

造上の変化が何であるかを決めて,それと後に続 

く塑性変形挙動との関連,その他種々の研究に内 

部摩擦を利用しようというものである。ところ 

が,このような外的な振動に対してこれを吸収す 

るファクターは十指に余る種類のものが考えられ 

るので,なるべく雑音をとり去り,純粋に,その 

材料を構成する原子の配列ならびにその配列上 

生ずる構造欠陥だけについての内部摩擦の応力依 

存性をみることが,本研究の基本方針である。 

このため,純鉄4),純Al,純Zn1),磁場中での 

純鉄2)など,体心,面心,稠密六方格子を構成す 

るような,異なる原子配列をもった純金属につい 

て,粒界の影響を除くため,単結晶試料を作成 

し,それぞれについて,応力の生ずる方向が,原 

子配列にもとずくそれぞれの格子型の種類に応じ 

て,辷りやすい方向あるいは辷りにくい方向にな 

るように,(100), (110), (111)面および 

(0001),(1010)面を試料面とした短冊状の薄 

板単結晶試験片を作成し,これに最大剪断応力約

2 gr/mm2からの微小捩��り振動(2 sec/cycle)を 

加えて実験を行なった。

これから,内部摩擦の応力依存性と,最大剪断 

応力方向に一番近いすべり面中のすべり方向への 

最大剪断応力の分力と最大剪断応力との比(分力 

係数)との相関性が求められ,体心,面心立方格 

子型結晶における内部摩擦の応力依存性について 

の系統的解析ができるようになった1)。

さらに,このような内部摩擦の応力依存性は, 

Al単結晶の深絞りにおける塑性変形性にも大き 

な関連のあることが認められた3)。

内部摩擦はこのようなすべりに関連した微細な 

塑性変形機構の検討に利用される他に,焼入時効 

あるいは相変態に伴なう内部摩擦変化の検討から 

微量元素の析出,変形に伴なう第2相の発生等に 

も利用され,これらについては目下実験を継続中 

である。

2.金属材料の高速変形に関する研究

舟久保��康,岩尾暢彦,太田口 稔 

笹淵益美

(昭和41年～42年)

金属材料の塑性変形は,材料の成形を行なう場 

合の手段の一つであって,したがってなるべく早 

く変形させることは,経済的に期待される条件で 

ある。またふつうでは変形しにくい材料が,高速 

になると変形しやすい条件が求められれば,これ 

もまた非常に有利な加工法として期待される。

本研究においては,(100),(110),(111)と面 

方位の異なる単結晶薄板円板試料を用い,これに 

200m/sec迄の高速で3 kg重の円錐頭状鉄製弾丸



を衝撃的に押し込み,その深絞り性についての検 

討を行なった4)。静的な深絞り試験においては,す 

べり方向によるすべりの異方性によって,深絞り 

板の端部には耳と谷が,結晶方位によって推定さ 

れた箇所に明瞭に発生し,また(100)面方位の試 

料の方が(111)面方位の試料にくらべて,浅い押 

し込み深さで亀裂が発生する。これに対し,高速 

変形では,耳と谷の塑性変形の異方性が顕著に発 

生せず,また(100)試料でも相当深く絞れること 

がみとめられた。

3.金属材料の塑性変形挙動に及ぼす静水圧の 

影響

吉田進,小口醇,信木稔 

(昭和41年～45年)

金属材料の塑性変形挙動が静水圧によって受け 

る影響を明らかにすることは基礎的研究の立場か 

らも,工業的応用の面からも重要なことである。 

そのため今まで多くの研究者によって静水圧下の 

引張試験などが行なわれてきたが,現在まで信頼 

すべき結果が得られていない。そこで従来の研究 

より精度の高い静水圧下の引張試験方法を確立 

し,これによって各種金属材料の変形応力に対す 

る静水圧の影響を検討することを試みた。

3.1高静水圧下塑性実験装置

ピストン-シリンダー型の高圧容器を用い,上 

下一対のプランジャーの相対位置を固定した状態 

でシリンダーを動かして引張試験を行なうことを 

原理とする高静水圧下引張試験装置を試作した。 

これによれば0～15000kg/cm2の範囲内の任意の 

静水圧下で,試験中の圧力変動なく引張試験を行 

なうことができる。試験し得る試料の寸法は全長 

最大50mm,最大伸び25mm,引張速度0～10 

mm/min,試験温度は室温である。また引張試 

験中に圧力を任意に変えることもできる。

引張試験における変形荷重の測定は,静水圧中 

で磁わい型ロードセル6,7)を用いて行なった。こ 

のロードセルは荷重―出力特性の直線性はあまり 

良くなく,ヒステリシスもやや大きいが,再現性, 

安定性に優れ,寿命が長く,圧力13400kg/cm2,荷 

重200kgまでの検定曲線は大気圧下のものとよく 

一致することがたしかめられた。

3. 2 各種金属材料の変形応力に及ぼす静水圧 
の影響8.9.10,11)

高純度アルミニウム,無酸素銅,タフピッチ 

銅,ゾーンメルト純鉄,炭素脱酸純鉄,モリブデ 

ン,純亜鉛,ジルコニウムの多結晶を用い,これ 

らの材料の変形応力に対する静水圧の影響につい 

て,15000kg/cm2または12000kg/cm2までの液圧処 

理の影響,変形の途中で圧力を大気圧と12000kg/ 

cm2の間で変化した場合(示差圧力試験)の変形 

応力の変化,12000kg/cm2の一定静水圧中で引張 

試験をした場合の変形応力の変化を調べて次の結 

果を得た。

(1)静水圧による変形応力の変化,すなわち全く 

同一の状態をもっと考えられる試料を異なった一 

定の静水圧の下で変形させた場合の応力―ひずみ 

曲線の変化は次の三成分にわけることができる。 

すなわち(a)液圧処理効果,(b)同一内部構造におけ 

る変形応力の静水圧による変化,(c)加工硬化構造 

が静水圧によって変化するための変形応力の変化 

である。

(2)第一の成分(a)は材料内部に弾性的不連続が存 

在するタフピッチ銅,炭素脱酸純鉄,亜鉛,ジル 

コニウムで観察された。これは静水圧が弾性的不 

連続の境界においてせん断応力成分を発生し,こ 

の応力場やこれによって生ずる局部的な塑性変形 

領域が転位の運動に影響を与えるためと考えられ 

る。

(3)第二の成分(b)は転位論から考えられるように 

材料の剛性率の圧力による変化にほぼ一致するこ 

とがわかった。純鉄二種類の降伏伸びの段階とア 

ルミニウムについては剛性率の変化以上の変形応 

力の変化がみられたが,これらは塑性変形の活性 

化エネルギーが圧力により変化するためと考えら 

れる。

(4)第三の成分(c)は,静水圧下における転位易動 

度の低下に伴う転位のからみ合いの促進によるも 

のと考えられる。



4.超塑性変形機構に関する研究

舟久保��康,星本健一 

(昭和44年～46年)

超塑性変形とは適当な条件のもとで材料が数百 

～数千%の変形に耐える現象を指すものである。 

超塑性変形はその変形機構によっていくつかの種 

類に分類されるが,ここでは素材の結晶粒を微細 

化することによって得られる超塑性について研究 

した。研究はこの種の超塑性を示す代表的な合金 

であるZn-Al共析合金を用い,現在なお継続中 

であるが,今までに判明したいくつかの実験事実 

についてここに述べる。

4.1結晶粒度の影響

微細結晶粒材料における超塑性変形は粘性的な 

変形であって変形応力σと歪速度εとの関係は実 

験的に 

という形で表わされる。mは歪速度依存性指数と 

呼ばれ,超塑性変形ではm = 0. 2～0.6程度であっ 

て通常の塑性変形に較べて10～100倍も大きい。 

超塑性変形は,このmの値が大きいために局部的 

変形が抑制され,材料が一様に変形するためにお 

こるものとして説明され,mの値と変形能とを一 

義的に関連づけようとする考えが一般的であり, 

実際にもかなりの相関が認められる。

しかし実験結果を詳細に検討してみると表に示 

すように結晶粒度の相異によって,mの値が同程 

度でも伸びは大巾に異なる。したがって超塑性変 

形においても,単に変形応力の歪速度依存性とい 

った巨視的な説明のみでなく,局部変形あるいは 

破壊に関与する微視的因子の考察が不可欠である 

ことが判明した。

4.2結晶粒の繊維状配列組織を有する材料に 

おける超塑性

鋳造したZn-Al共析合金のインゴットを溝ロ 

ールで圧延するとZn又はAlの同種結晶粒が圧 

延方向に一列に配列した材料が得られる。この材 

料もやはり超塑性を示すが,その変形の特徴は顕 

著な加工軟化を示すことである。同時に変形部分

表結晶粒径の異なる各種試験片を250℃で 

引張試験した場合のmおよび全伸び量

結晶粒径 歪速度依存性 
指数m 全伸び量

3μ 0. 38 ～100%

1.5μ 0. 39 ～550%

0. 6μ 0. 36 >900%

では繊維状配列がくずれ,通常の超塑性材料に見 

られる微細分散組織に類似してくる。このような 

変形様式は超塑性変形の微視的機構に関して一つ 

の示唆を与えるものと考えられ,現在検討中であ 

る。

4.3超塑性材料のレオロジー

超塑性変形における変形応力の歪速度依存性と 

応力緩和試験の結果とを簡単なレオロジーモデル 

にあてはめて緩和弾性率を求めると,その値は明 

瞭な応力依存性を示し,応力の増加と共にほぼ放 

物線的に増加する。この事実は応力が増加するに 

つれて固体摩擦,すなわち歪速度依存性の小さな 

塑性変形が変形の支配的因子となることを示すも 

のと考えられる。この点も現在検討中であるが, 

この手法によって超塑性に関与する変形機構をあ 

る程度分離検討することが可能になるものと期待 

される。

発表文献

1)舟久保,岩尾:日本金属学会誌,30(1966) 

1121.

2)舟久保:日本金属学会誌,31(1967)1144.

3) H. Funakubo, T. Makiguchi: Proc. 10th 

Anniversary NRIM,(1966)166.

4) H. Funakubo, G. Collette: Mém. Sci. 

Rév. Métal.,65 (1968)237.

5)吉田,小口 :材料,18 (1969) 779.

6) A. Oguchi, S. Yoshida: Japan. J. appl.

Phys., 7 (1968) 672.

7)小口 :精密機械,36 (1970) 474.

8)吉田,小口 :日本金属学会誌,34 (1970) 

401.

9)吉田,小口,信木:日本金属学会誌,34



(1970) 973.

10)小口,吉田,信木:日本金属学会誌,35 

(1971)81.

11)小口,吉田,信木:日本金属学会誌,35 

(1971)371.

金属材料の高速変形に関する研究

吉田進,永田徳雄,関野泰宏* 

(昭和41年～44年)

本研究は金属材料の高速変形下における変形の 

挙動をしらべ,動的な応力―ひずみ―ひずみ速度 

の関係を求めようとして行なわれたものであっ 

て,応力,ひずみの時間的変化をできるだけ正確 

に測定するために,ホプキンソンバー型の試験装 

置を試作して実験したものである。装置は細長い 

弾性棒の衝突によって生じた弾性応力波を試験片 

に加えて圧縮変形するもので,棒の衝突速度は最 

高約50m/sec,荷重時間は100～200/μsecである。

昭和40年度までは主としてアルミニウム多結晶 

を用いて実験を行なったが,昭和41年以降はアル 

ミニウム単結晶,銅多結晶および単結晶,銅― 

マンガン希薄合金単結晶,亜鉛単結晶,純鉄多結 

晶について実験を行ない終了した。えられた結果 

は以下のとおりである。

1.アルミニウム単結晶1)

動的な応力―ひずみ曲線の方位依存性は静的な 

場合と同様であるが,適当な方位の結晶について 

は加工硬化の第Ⅰ段階が静的変形よりはるかに明 

瞭にあらわれること,臨界せん断応力が大きいこ 

と,第Ⅱ段階の加工硬化率が大きいことが静的変 

形と異なっている。

2.銅多結晶および単結晶2)

多結晶の応力―ひずみ曲線のひずみ速度依存性 

はきわめて小さいが,適当な方位の単結晶につい 

ては,動的応力―ひずみ曲線に,静的変形にくら 

べて長い第Ⅰ段階があらわれ,その変形応力が高 

い。

3.銅-マンガン合金単結晶3)

0.1～1.1%マンガン合金についてしらべたが, 

高ひずみ速度ではもっぱら容易すべりによって変 

形し,常温における臨界せん断応力はひずみ速度 

とともに急激に増加する。純銅や銅マンガン合金 

における高ひずみ速度における臨界せん断応力の 

ひずみ速度,温度依存性は,結晶格子による転位 

に対する摩擦抵抗の影響を考えなければ説明でき 

ない。

4.亜鉛単結晶4)

底面すべりの変形応力が,ひずみ速度10sec-1以 

上で急激に増加し,この領域では転位の移動に対 

する摩擦抵抗がひずみ速度と応力の関係を支配し 

ていると考えられる。

5.純鉄多結晶5)

炭素量の異なる(0.002～0.05%)真空溶解再 

電解鉄を用いて4×103sec-1までのひずみ速度の 

範囲で実験を行なった。結果は下部降伏応力はひ 

ずみ速度とともに増加するが,その関係は低ひず 

み速度の範囲と変らない。すなわち純鉄の場合 

は,すくなくとも4×103sec-1までは変形は低 

ひずみ速度で低温の場合と同じく,転位がPeierls 

-Nabarro力にうちかってキンクを作りながら移 

動する過程に支配されている。

以上の研究からえられるもっとも顕著な結論 

は,面心立方金属(アルミニウム,銅,銅―マン 

ガン合金),六方稠密金属(亜鉛)の単結晶では, 

ひずみ速度が大きくなると変形は転位が結晶格子 

中を移動するときの粘性的な抵抗で支配され,そ 

のため変形応力のひずみ速度依存性には臨界速度 

が存在し,臨界速度をこえると抵抗(変形応力) 

は急激に増大する。臨界速度は試料の転位密度が 

小さいほど小さい。体心立方系の純鉄ではひずみ 

速度4×103sec-1まではこのような現象は見られ 

なかった。

発表文献

1)永田,吉田:日本金属学会誌,30 (1966) 

879.

2)永田,吉田:日本金属学会誌,31(1967) 

735.

3)永田,吉田:日本金属学会誌,32 (1968) 

385.

4)吉田,永田:日本金属学会誌,31(1967)



444.
5)永田,吉田,関野:日本金属学会誌,33 

(1969) 271.

金属および鋼の高温における摩耗 

に関する研究

辻栄一,安藤裕治 

(昭和44年～45年) 

従来用いられてきた高温摩耗試験機は,その種 

類も少なく,その上たとえば真空中または加熱炉 

内で試験が行なわれるため,摩耗試験に要する時 

間も長く,取扱い方法も複雑であった。そのため 

本研究を始める最初においては,直接通電ではあ 

るが電極と固定試験片の間の接触抵抗を利用して 

加熱した固定試験片をてこにより回転試験片に押 
付け,すべり摩耗試験を行なう高温摩耗試験機を

図1高温すべり摩耗試験の方法

写真 高温すべり摩耗試験装置の概観

図2常温～1000℃における熱間工具鋼

SKD6の摩耗の挙動

図3 0.89% C炭素工具鋼の常温および高温 

における摩耗の挙動と,それにおよぼす 

組織の影響(600℃と800℃の結果につ 

いては省略した)



試作した。しかしこの試験機では,試験温度の最 

高は700℃程度であり1), それ以上の試験温度で 

は酸化のため,摩耗量の測定が困難となり,かつ 

300℃以下の低温度では酸化皮膜の絶縁性のた 

め,同様に試験が困難となった。

本研究2)においては,上述の欠点を改良し,常 

温から1000 ℃までの温度範囲において安定な摩 

耗試験が行なえる方法を開発した。この方法とし 

ては,試験片自身の抵抗を利用した直接通電加熱 

とし,試験機は従来からよく知られた理化学研究 

所製大越式迅速摩耗試験機を使った。高温すべり 

摩耗試験の方法の概略を図1に,また試験装置全 

体の概観を写真に示す。この試験装置を使って熱 

間工具鋼SKD6 (焼なまし材)を固定試験片 

として0.64%C炭素工具鋼(同様に焼なまし材) 

からなる回転試験片をそれぞれ組合せて常温～ 

1000℃の温度範囲で摩耗試験した結果を図2に 

示す。また0.89%C炭素工具鋼の組織を熱処理に 

より粒状パーライト(記号:GF),および層状パ 

ーライト(記号:LF)として同様に0.64%C炭素 

工具鋼(組織は同じく粒状および層状パーライト 

とする:記号GRおよびLR)からなる回転試験 

片を組合せた場合の試験結果を図3に示す。図2 

の結果は一見複雑であるが,図3のように摩擦速 

度に依存させると,図2, 3から高温摩耗現象に 

ついての二,三の新しい知識が得られた。すなわ 

ち試験温度の上昇と共に摩耗量の最大値は次第に 

高摩擦速度側に移る。試験温度がさらに高くなる 

と最大値は再び低摩擦速度側にもどることが見出 

された。またこの摩耗量の最大値は試験温度のみ 

ならず,試験片材料の酸化性にも依存して,同じ 

ような傾向を示すことが見出された。

発表文献

1)辻:潤滑,12 (1967)337.

2)辻:日本機械学会論文集,36 (1970)1211.

3.2 ク リープ

国産高温用材料のクリープ特性 

に関する研究

河田和美,横井信,池田定雄,伊藤弘, 

門馬義雄,新谷紀雄,馬場栄次,宮崎昭光,清水 

勝,山崎政義,吉水正義,田中秀雄,京野純郎, 

益山政治,坂本正雄,鈴木恒夫,横川賢二,水野 

雅夫,竹岡敏雄,田辺麗子,坂井義和,今井義 

雄,貝瀬正次,村田 保,永井秀雄,村田正治, 

金丸 修,大倉義衛,金子隆一,坂原 聡,森 

修,内山美智子,煤田伸由,田中千秋

(昭和41年～45年)

国産高温用材料の長時間クリープ特性を的確に 

把握して,高温高圧下で動作する機械などの設計 

の基礎資料としてのクリープデータシートを作成 

するために,昭和39年度より予算化されたクリー 

プ試験関係の整備は,当初の計画にしたがって予 

定どおりに,昭和41年度に建物などが完成し,昭 

和43年度には1,108台のクリープ試験設備などが 

完了した。そして直ちに,クリープデータシート 

作成に関する試験が開始され,以降年次計画にし 

たがって現在までに,試験対象材料として表に掲 

げる材料が採取され,3万時間または10万時間目 

標の試験が順次進められている。

このうちSTBA22, 23および24,ならびにS 

US27, 29および32HTBの管材6鋼種54溶鋼に 

ついては,すでに1万時間をこすクリープ破断デ 

ータが得られている。なお,これらの試験に先だ 

って行なわれた 21/4Cr-1Mo, 1Cr-1Mo-1/4V, 

H46, SUS29BおよびSUS32Bの5鋼種につ 

いての予備的試験は,最長約3万時間までの結果 

を得ている1)。

一方,これらの長時間クリープ試験によって得 

られる数多くのデータを,客観的に正しく評価 

し,表示するために,統計的手法による解析を試 

みた。すなわち,予備的試験で求めたデータを利



表クリープデータシート作成材料表

材 料 名 主要成分 (wt %) クリープ破断試 
験温度(℃) 用 途

板 材

S B 49 0. 25～0. 30 C 400, 450 ボイラ・圧力容器
S B 56M 11/3Mn-1/2Mo 450, 500 〃
S PV 46 )(60キロ級高張力鋼) 400, 450, 500 圧力容器
S PV 50 400, 450, 500 〃
ASTM A387C 11/4Cr-1/2Mo-Si 500, 550, 600 圧力容器・反応容器
ASTM A387D 21/4Cr-1Mo 500, 550, 600 〃
SUS 27 HP 18Cr-10Ni 500, 550, 600 原子炉構造材
SUS 32 HP 16Cr-13Ni-3Mo {500, 550, 600 

700, 750, 800} 原子炉・反応容器
管 材

STB 42 0.2C 400, 450 ボイラ・熱交換器
STBA 12 1/2Mo 450, 500 〃
ASTM A213-T2 1/2Cr-1/2Mo 450, 500, 550 〃
STBA 22 1Cr-1/2Mo 500, 550, 600 〃
STBA 23 11/4Cr-1/2Mo 500, 550, 600 〃
STBA 24 21/4Cr-1Mo 500, 550, 600 〃
STBA 25 5Cr-1/2Mo 500, 550, 600 〃
STBA 26 9Cr-1Mo 550, 600, 650 〃
SUS 27 HTB 18Cr-10Ni 600, 650, 700 〃
SUS 29 HTB 18Cr-10Ni-Ti 600, 650, 700 〃
SUS 32 HTB 16Cr-13Ni-3Mo 600, 650, 700 〃
鍛圧材

ASTM A470F 1Cr-1Mo - 1/4V 500, 550, 600 タービンロータ
SUS 50 B 12Cr 450, 500, 550 タービンブレード
C-422 12Cr-1Mo-1W-V 500, 550, 600 〃
SUS 32 B 16Cr-13Ni-3Mo 700, 750, 800 高温用棒
鋳造品

ASTM A567 HK40 25Cr-20Ni-0. 4C 800, 900,1000 石油化学工業用遠鋳管
ASTM A356-9 1Cr-1Mo-1/4V 450, 500, 550, 600 タービンケーシング

耐熱合金

A 286 15Cr-26Ni-Mo-Ti-Al-V 550, 600, 650 ガスタービン用ディスク
S 590 20Cr-20Ni-20Co-Mo-W-Nb 650, 700, 750 ガスタービン用ブレード
N 155 21Cr-20Ni-20Co-Mo-W-Nb-N 550, 650, 750 〃
Inconel 700 15Cr-29Co-Mo-Ti-Al,bal Ni 700, 750, 800 〃
Inconel 713 C 12Cr-Mo-Nb-Ti-Al-Zr-B,balNi 850, 900, 950 〃
X45 25Cr-10Ni-8W-Fe, bal Co 800, 850, 900 〃

ASTM B407 (Incoloy 800) 21Cr-32Ni-Ti-Al 800, 900,1000 化学工業用管
ASTM B409 (Incoloy 800) 〃 800, 900,1000 化学工業用板



用して,応力に対するクリープ破断時間,最小ク 

リープ速度および種々のパラメータとの諸関係に 

対して,多項式による曲線のあてはめを行なっ 

た。そして,F検定や関与率などより考えて,3 

次までの多項式で十分よいあてはめができるこ 

とや,データの分布の正規性などを明らかにし 

た2)～5)。また,折れ線回帰の折れ点とかたさや組 

織変化との関連を求めたり6)7)回帰のあてはめ 

のよさと外揷の精度との関係などを明らかにし 

た8)。

クリープ試験技術の改良と標準化のために,約 

12カ国の参加のもとに行なわれている国際共通ク 

リープ破断試験については,日本のControl La- 

boratory としての役目を果たすとともに,Cr- 

Mo-V鋼の500℃ および16Cr-13Ni-3Mo鋼の 

650℃について,1万時間目標までの試験を完了 

し,現在,3万時間目標の試験を続行中である。

また,高速増殖炉用厚板ステンレス鋼のクリー 

プおよび破断試験を 行ない。 設計データに反映す 

る目的で,昭和42年度より44年度まで,日本原子力 

研究所と共同研究を行ない,16Cr-13Ni-3Mo系 

ステンレス鋼の母材および溶接金属の500°, 550° 

および600℃におけるクリープ特性を明らかにし 

た9)。また同じ目的のために,昭和45年度より, 

動燃事業団との共同研究のもとに,18Cr- 8 Niス 

テンレス鋼の母材,溶接継手および溶接金属につ 

いてクリープ破断試験を行なっている。

さらに,これらの長時間試験で求めたクリープ 

特性について,金属組織的な立場からの検討も行 

なっている。

発表文献
1) T. Kawada: Proc. 10th Anniversary NR- 

IM,(1966)191.

2)田中(千),横井,門馬,新谷:学振123委 

員会研究報告,11(1970) 97.

3)田中(千),横井,門馬,新谷:学振123委 

員会研究報告,11(1970)115.

4)河田,横井,田中(千),門馬,新谷:鉄と 

鋼,56 (1970)1034.

5) T. Kawada, S. Yokoi, C. Tanaka, Y.Mon­

ma and N. Shinya: Trans. ISIJ,11(1971)167.

6) S. Yokoi, C. Tanaka and H. Ito: Proc.10 

th Anniversary N R I M,(1966)195.

7)横井,田中(千),門馬,伊藤(弘):鉄と鋼, 

53 (1967)1245.

8)田中(千),横井,門馬,新谷:学振123委 

員会研究報告,11(1970) 307.

9)横井,門馬,藤村,生田目,古平:JAE- 

RI-memo, No. 4097 (1970).

クリープの形状寸法効果特性 

に関する研究

福本保,八木晃一,久保清 

(昭和44年～45年)

本研究の目的は金属材料が実際に使用される場 

合の応力に近い状態でのクリープ挙動を明らかに 

するため,比較的種々の形状に加工しやすく,寸 

法測定も容易で,材質としてマクロ的に連続な性 

質の大型の試験片を使用して,クリープの形状寸 

法効果を検討し,設計に役立つ資料を提供するも 

のである。

はじめに材料としては市販されている13Cr鋼 

および18Cr-8Ni鋼を使用して,比較的簡単な形 

状についてクリープ試験を行ない,形状効果を検 

討する際の問題点を明らかにした。

用いた試験機は50トン大型クリープ試験機で, 

その精度は18Cr-8Ni鋼の破断試験の結果(平均 

破断時間 =232.5hr, logt=2.366)に対して対 

数時間であらわした標準偏差は0.029という良好 

な結果を示した。

13Cr鋼の素材は製造過程の影響を強く受けて 

いて,試験片採取位置によりクリープ特性は大き 

く違っていた。それ故に棒材の長手方向の採取位 

置を基準にして各形状間の関係を調べた。棒材の 

断面での性質のむらが各形状のクリープ特性と関 

係していて,各形状間の強さ(破断時間)の順位 

は採取位置によって異なっていたが,矩形断面の 

試験片と丸断面の試験片とを比較すると素材の中 

心が外周部より強い場合には矩形が強く,素材の 

中心が弱い場合にはその逆であった。矩形と丸の



試験片では変形の様相が違っており,それが断面 

の材質のむらと関係して,上記のような結果を得 

たと考えられる。材質がほぼ均一であると思われ 

る位置では各形状の試験片ともほぼ同じ破断時間 

を示した。材質がマクロ的にほぼ均一であると考 

えられる場合の形状効果については,現在詳細に 

検討中である。

18Cr-8Ni鋼については採取位置の破断時間に 

対する影響はなかったが,1応力,1温度での 

み,丸と板の試験片についてクリープ試験を行な 

ったところ,わずかに板の方が破断時間が長いと 

いう結果を得た。これも13Cr鋼の場合と同じ原 

因によると思われるが,今後検討をすすめる予定 

である。

特殊なクリープ特性に関する研究

1.内圧クリープ
吉田進,田中千秋,谷地田常秋 

(昭和44年～45年)

管材が,高温において管の内側より高圧力を受 

ける場合クリープが問題となるため,内圧円筒ク 

リープに関する研究は従来多く行なわれてきた。 

しかし,核分裂生成ガスによって内圧力を受け, 

クリープが問題とされる高速増殖炉の核燃料を被 

覆する管(国産316鋼薄肉細管)についての内圧 

クリープに関する研究の報告はほとんどみあたら 

ない。そこで本研究は,この燃料被覆管につい 

て,内圧クリープ特性を調べ,設計のための基礎 

的資料を提供することを目的とする。

まづ第1段階として,実験炉用として試作され 

た国産の316鋼被覆管素管(同一製造者による最 

終加工率が約6 %と約18%の2種類)について, 

試験温度550℃, 600℃, 650℃および700℃で 

内圧クリープ破断試験とこれに関連した単軸引張 

クリープ破断試験を行なった。

その結果,この被覆管は,同種の材料の大径 

管,板および棒などに比べて,クリープ破断強さが 

大であったが,これは最終の冷間加工によるもの 

であることがわかった。そして,18%加工材は6% 

加工材よりも,クリープ破断強さが相対的に大で 

あったが,650℃, 700℃と高温側でかつ長時間 

側では,両者の値が近よってくる傾向を示した。 

これは,18%加工材では,高温長時間側になる 

と,σ相が多数結晶粒界に析出して,延性の少な 

いもろい破壊になる傾向が強いためであることを 

あきらかにした。

また,内圧クリープ破断における試験圧力を, 

外径,平均径および内径の式によって,等価応力 

に置きかえて,内圧クリープ破断と単軸引張クリ 

ープ破断との関連を調べたところ,実際に被覆管 

において問題となる温度および応力である高温低 

応力側では,平均径の式による等価応力で内圧と 

単軸引張とを関連付けてもおおむねよいことをあ 

きらかにした。

第2段階として,製造者が異なる2溶鋼の被覆 

管について,単軸引張クリープ試験を加えた研究 

を行ない,また第3段階として,さらに内圧クリ 

ープ試験を加えた研究を進めている。

なお,第1段階の研究は日本原子力研究所との 

共同研究に関連し,第2, 3段階の研究は動力炉 

核燃料開発事業団との共同研究に関連し,得られ 

た研究成果は,高速増殖炉用燃料被覆管の設計に 

おける基礎的資料となるものである。

発表文献

1)田中,吉田,谷地田,長崎,柚原:材料,

20 (1971)387.

2.リラクセーション
田中千秋,吉田真二,斎藤則夫 

(昭和44年～45年)

熱機関である蒸気タービンやガスタービンのケ 

ーシングやフランジなどに使用されている高温用 

締め付けボルトは,時間の経過とともにその締め 

付け力が緩和するという応力のリラクセーション 

が問題とされる。この問題は,クリープと密接な 

関連を持つものであるが,主に米国や英国で研究 

がなされ,我が国でも平,鈴木らによって主に材 

料力学的観点より研究がなされてきた。しかし, 

リラクセーションのふるまいに対しては,クリー 

プとの関連からも材料の冶金的検討も多くなされ 

なければならないので,本研究においては,高温



ボルト材のリラクセーションに関して,材料力学 

的検討を背景にして,冶金学的立場より系統的な 

考察を開始した。

まず,この一連の研究に使用する独自の設計よ 

りなるリラクセーション試験機の諸性能を調べ, 

リラクセーション測定精度の試験機からの限界を 

あきらかにした。その結果,妥当な精度でリラク 

セーションを測定できることがわかった。

本研究の第1段階として,締め付けボルト材と 

しての市販の1Cr-0.5Mo-0.25V鋼について,試 

験温度500℃において,全ひずみを0.25%, 0. 20 

%, 0.15%および0.10%として,おのおのについ 

て3本の試験片繰返しで,約7000hrまでの試験を 

行なった。

その結果,残留応力と時間の関係において,各全 

ひずみにおける3本の試験片の残留応力値のバラ 

ッキの様子は全ひずみによって変っており,一定 

の傾向をもっていない。また,全ひずみと残留応 

力との関係では,全ひずみが大きいほど残留応力 

が大きいが,時間の経過とともにその差は小さ 

くなることがわかった。これらについて現在検討 

を加えているが,今後さらに,リラクセーション 

に及ぼす諸因子の影響などを調べる予定である。

3.3疲 れ

疲れきれつの伝播に関する研究

岩元兼敏,上田輝之,福原熈明 

(昭和42年～45年)

金属材料が疲れ破断するときには,一旦疲れき 

れつが発生すると,それが急速に発達して短時間 

で破断する場合もあるが発生した疲れきれつが徐 

々に伝播してかなりな時間後に破壊する場合もあ 

り,またその伝播を停止して停留きれつとなるこ 

ともあり,条件によってきれつ伝播の様相は様々 

である。停留するきれつはこれが発生しても心配 

ないわけであるが,現在の所きれつ伝播について 

の知識が不十分なために非破壊検査できれつが発 

見された部材は廃棄されるのが普通である。この 

場合一定期間間隔で定期検査を行うことになる 

が,この定期検査の中間でたとえきれつが発生し 

ても次の定期検査までの間に破壊しないという保 

証がなければ定期検査の間隔を定めることが出来 

ない。このような点から疲れきれつの発生伝播は 

重要な問題であると考え,先づ実際に目で見るこ 

とが出来る点で実験しやすいきれつ伝播の問題を 

取り扱うことにした。腐食疲れや熱疲れでは平滑 

材でも多数のきれつが発生するので,きれつの伝 

播速度を知るための前提となるきれつ深さをどの 

ように取り扱えばよいかという問題がある。その 

ためにきれつ密度なる概念を導入し多数のきれつ 

の状態を統計的に把握することを試み,これによ 

り高温塑性疲れの温度の影響を知ることができ 

た1,2,3)。一方試験片に切欠きをつけると,切欠き 

底に単一のきれつが発生し,その深さを測定する 

ことによりきれつ進展速度,或は停留きれつの深 

さを知ることが出来る。また顕微鏡できれつ底を 

観察すればきれつ底の変形を知ることが出来る。 

この研究でもこのような単一きれつを取り上げ, 

いくつかの実験を行った。

先づきれつ底の歪を測定するために薄板試験片 

の結晶粒を板厚より大きくして二次元的な結晶粒 

の配列をしているとみなせる低炭素鋼切欠試験 

片の表面にけがき線を入れ引張圧縮疲れ試験を行 

い切欠底に発生したきれつの伝播速度と結晶粒界 

の関係,きれつ底の歪分布を測定して,きれつの 

進行方向に直角な結晶粒界はきれつ先端付近の歪 

分布に影響を及ぼすこと,きれつ底にはかなり急 

激な歪の集中があること,きれつ底には圧縮応力 

によっても応力集中が起ることを知った。

常温塑性疲れ(定歪)では,SUS29, SUS 

50, A302B鋼の板型試験片が用いられ,試験片 

表面にグリッドをマークし,きれつ進展に伴うき



れつ寸法およびきれつ先端領域の変形を望遠測微 
鏡で測定した。その結果,きれつ伝播速度dλ/dN, 

きれつ長さλ,繰返歪巾εt,きれつ先端の開口 

変位aの間で次のような関係が得られた。すなわ 

ち

またきれつ先端における歪集中の状態がKεと関 

係することが認められた。さらにこれらの関係に 

対する材料の種類,試験片寸法の影響についても 

しらべられた。

単一きれつに対する500～700℃の高温塑性疲 

れの実験から,高温でのきれつ伝播速度はλおよ 

びある因子k (=f(T, τ,εp))に比例する関係が 

得られた。また高温でも伝播速度はきれつ先端の 

塑性変形領域の大きさに比例し,またきれつ先端 

開口変位に比例することは常温の場合と同様であ 

ることが認められた。これらの関係に対する温度 

の影響は少なく,温度はきれつ先端の変形の大き 

さ自体に影響し,伝播速度への影響はその結果で 

あることが認められた。

停留き裂に関しては,き裂が停留するかはき裂 

先端のある範囲(材料定数)における応力振巾が 

温度,応力負荷速度依存性を考慮した降伏点で定 

義される強さの限界値を超えるかどうかで定まる 

とする停留き裂の機構に関する仮説を提案すると 

共に仮想切欠,二重切欠の概念の導入等計算に必 

要な仮定をもうけて計算した計算曲線が深い回転 

双曲体切欠試験片による回転曲げ疲れ試験によっ 

て得られた繰返応力と停留き裂長さに関する実験 

結果をよく説明することを示すことができた。こ 

の仮説によれば一度材料定数が定まれば疲れ試験 

をすることなくき裂が停留するかどうか推定でき 

便利であるが,果してこの考え方がどこまで適用 

できるのか,また拡張できるとすればどこまでか, 

これらの限界を検討するのが残された問題であ 

る。

発表文献

1)岩元,上田,金沢他:日本機械学会論文

集,34(1968) 1362.

2)岩元,上田,金沢他:日本機械学会論文 

集,34(1968) 1370.

3)岩元,上田,金沢他:日本機械学会論文 

集,35 (1969) 936.

金属材料の確率疲れ特性 

に関する研究

西島敏,阿部孝行,太田陽三 

(昭和45年)

金属材料の疲れ強さには一般に大きなばらつき 

があることが知られており,このため疲れ強さの 

データを設計に応用するときにしばしば問題を生 

ずる。本研究では,一般に広く使用されている国 

産金属材料のうち代表的な材種について,標準的 

な使用条件における疲れ強さを非破壊確率を含ん 

だ合理的な形で表示し,設計の基礎にとり入れら 

れるようにすることを目的としている。

疲れ強さのばらつきを具体的に現わす方法の一 

つに, いわゆる確率疲れ曲線(PSN曲線)と呼 

ばれるものがある。これはある応力Sにおいて多 

数の疲れ試験を行なったとき,試験片のP %が破 

壊せずに残っているような繰り返し回数Nを求 

め,PをパラメータとしてSとNの関係を図示す 

るものである。S25C焼なまし材による回転曲げ 

疲れ試験の結果では,Sが大きいところではNは 

対数正規分布をするが,Sが小さくなるにつれて 

そうではなくなり,疲れ限度附近ではNの分布を 

求めることもできなくなるため,この方法ではむ 

りであることがわかった。

逆にある一定のNを与えるようなSも試験片ご 

とにばらついているが,これまでの実験の範囲で 

は種々のNに対して常に正規分布をすると考えて 

よい。疲れ強さのこのような性質を利用すると, 

実験結果から回帰計算により,確率疲れ曲線を求 

めることができる。

本研究では併行して,疲れ強さにばらつきを生 

ずる原因となっている因子についても吟味を行な 

い,各因子のばらつきに対する寄与を調べること 

も目標としている。上述の材料によるこれまでの



実験からでは,試験片の準備過程での影響(採取 

位置,焼ならし熱処理,機械加工など)および疲 

れ試験過程での影響(試験機の機差,試験の順序 

など)はいずれも小さく,疲れ試験結果のばらつ 

きは材料のばらつきを反映していると考えてよい 

ようである。本研究はなお継続中であり,今後は 

他の材種,熱処理などの因子について遂次検討を 

加えていく予定である。

構造用材料の疲れ特性に関する研究

佐々木悦男,太田昭彦,二瓶正俊 

鎌倉将英,岩井哲雄

(昭和42年～45年)

近年各種機械構造物を構造材料の疲れ強さによ 

って設計することが非常に多くなって来た。これ 

は機械構造物に繰り返し荷重が加わるものが多く 

またその破損事故例にも疲れ破壊によるものが多 

いためである。したがって構造用材料の疲れ特性 

を明らかにすることは本来学問的な研究対象とし 

て重要であるばかりでなく,設計資料として直接 

設計に役立つ場合が多い。そこでこの両方を対象 

として,長期計画を立てて系統的総合的に構造用 

材料の疲れ特性を明らかにする研究を実施してい 

る。以下にこれまでにえられた研究結果の概要を 

述べる。

1.鉄の疲れ強さに対する雰囲気ガスの影響

金属材料の疲れ破壊は破面などに形成される酸 

化膜または吸着層などの金属表面状態の僅かな変 

化によって特異な影響をうける。そこで鉄の疲れ 

寿命に対する雰囲気ガスの影響について基本的な 

研究を行なった。実験は純鉄の引張―圧縮の高速 

疲れ試験を種々の雰囲気のもとで行なった。鉄の 

疲れ強さは1気圧の酸素および窒素ならびに通常 

の大気中では殆んど変らない。大気中より特に水 

分を除いた場合の疲れ強さは,水分を除かない場 

合に比べてわづかながら増す。真空中では真空度 

が良くなると時間強度および疲れ限度はともに増 

加するが,真空度と疲れ寿命との関係は1×10-1 

torr付近に遷移領域を持ち,この付近で大きく変 

化する。同一応力レベルでは5×10-6torrの真空 

度の疲れ寿命は大気中のものに比べ100～200倍 

である。また真空中で生じた疲れきれつの破面付 

近の塑性変形領域は空気中での疲れきれつの場合 

より可成り広い。同一雰囲気条件のもとでは応力 

レベルが増す程塑性変形領域は広くなる。

2.構造用鋼材の疲れ強さにおよぼすMnの影 
響

高張力鋼などでみられるように鉄系の構造用材 

料の最も基本的な強化用の添加元素としてMnが 

使われているので,この添加元素の疲れ強さに対 

する効果を純鉄,0.2%および0.8%Cの鋼につい 

てしらべた。実験は共振型の試験機で引張―圧縮 

疲れ試験によって実施した。Mnの添加量は夫々 

0.5～1.5%とした。純鉄の場合,Mnの添加は結 

晶粒の微細化を伴ない,時間強度をわずかに増加 

するが疲れ限度は殆んど変らない。また0.2%C 

および0.8%Cの鋼に対してはフェライトおよび 

パーライトの結晶粒の微細化を生ずると同時に疲 

れ強さを可成り増加させる。この場合,もちろん 

引張り強さおよび硬さも同様に増加させるし,そ 

の増加率は疲れ強さと殆んど変らない。Mnは圧 

延方向に対して平行に偏析しやすく,この偏析を 

除くためには,1300℃以上の温度で長時間焼鈍 

する必要があるが,この偏析の有無は疲れ強さに 

対してあまり影響しない。このようにMnは疲れ 

強さを増加させるが,その強化の程度は引張強さ 

や硬さに対する効果とほぼ同様で,特に疲れ強さ 

に対する特異な効果は見られない。

3.機械構造用炭素鋼S45CのJIS規格範囲内 

での組成の変化の疲れ強さに対する効果

S 45Cの炭素量その他の組成が規格の範囲内で 

異なる3種の棒材に対する疲れ限度の違いを回転 

曲げ疲れ試験によってしらべた。疲れ限度はステ 

アケース法で求めたが,平均値および分散ともに 

組成の違いにより統計的な有意差を生ずるが,疲 

れ限度と硬さの比をとって考えると有意差はなく 

なる。

4.溶接構造用圧延鋼材(SM50)の突き合せ 

溶接継手の疲れ強さ

溶接構造用圧延鋼材の中で最も広く使用されて



いるSM50の突き合せ溶接継手の引張―圧縮疲れ 

試験を実施し,平均荷重の効果も明らかにしなが 

ら疲れ寿命,きれつの発生方向およびきれつの成 

長過程を明らかにする研究を実施している。また 

溶接継手の場合には一般に疲れ限度に達するとさ 

れている2×106以上の荷重繰返し数に於ても破 

壊する例が実際にあるとされているので2×108 

迄の超高繰返し数に対する疲れ試験を実施してい 

るが,15本の試験片本数に対して未だ2×106～2 

×108の繰返し回数の間で破壊したものがない。

金属材料の高温疲れ特性 

に関する研究

吉田 進,金沢健二,佐々木正成 

小林一夫,佐藤守夫

(昭和45年)

本研究は金属材料の高温疲れ特性を求め,高温 

疲れ強さに影響を及ぼす因子を明らかにし,得ら 

れた結果をデータシートとしてまとめることを目 

的としている。

疲れ試験は各種高温用材料について,高温にお 

いて回転曲げによる高サイクル疲れ,引張り圧縮 

による低サイクル疲れ試験を行ない,108サイク 

ルの疲れ強さの温度依存性,低サイクル疲れ強さ 

の温度,時間依存性を総合的に明らかにする予定 

である。

高サイクル疲れ試験としては初めにオーステナ 

イトステンレス鋼SUS32に対して,ステアケー 

ス法によって108サイクルの疲れ強さを求め,そ 

の温度依存性を明らかにした。その結果,これま 

でオーステナイト系のステンレス鋼においては 

106サイクル迄に疲れ破壊しないものは,その後 

の応力繰り返しにも耐え得ると言われていたが, 

107サイクル以後においても疲れ破壊を起すこと 

もあるという興味あるデータが得られた。

低サイクル疲れ試験はサーボ油圧式の引張り圧 

縮疲れ試験機でひずみ制御方式で,温度,ひずみ速 

度の条件を系統的に変化させて行なっている。本 

年度は供試材としてSUS32を選び,700℃迄の疲 

れ試験を実施した。破断繰り返し数Nfと塑性ひ 

ずみ幅△εpとの関係をプロットすると,同じ 

△εp,同じひずみ速度に対するNfは,一般に 

は温度の高い程小さくなるが,ひずみ速度の条件 

によっては温度の高い方が大きくなる場合もある 

という結果を得た。このように同じ△εpに対す 

るNfの温度依存性がひずみ速度によって異なる 

ことについては,高温におけるクリープ損傷の 

Nfに対する影響についても検討を加えている。

46年度以降は試験対象材料の種類を順次増し 

て,得られる試験結果や疲れ破壊の様相の材種に 

よる相違点,共通点を明らかにしていくほか,高 

サイクル,低サイクル高温疲れに対する切欠きの 

影響をも検討していく予定である。

熱疲れに関する研究

上田輝之,武藤功 

(昭和41年)

40年度までの研究において18-8ステンレス鋼の 

熱疲れ寿命に対する塑性歪巾,温度条件,試験片 

拘束率,繰返速度などの試験条件諸因子の関係を 

明らかにし,それら試験条件の如何にかかわらず 

寿命は温度依存性を考慮した歪エネルギ値で整理 

されることを示した。一方,熱疲れ寿命の大部分 

を占めるのは疲れきれつの伝ぱ過程であり,熱疲 

れ破損を明らかにするためにはきれつ伝ぱ過程の 

解明が必要である。そこで,18-8ステンレス鋼の 

丸棒中実試験片を用い,熱疲れ破断までの途中の 

いくつかの時期におけるきれつの分布 (数,大き 
さ,および密度)を試験片表面および内部につい 

て顕微鏡観察によりしらべ,きれつの発生,伝ぱ 

の挙動を検討した。その結果,平滑な熱疲れ試験 

片では多数のきれつが発生するが,きれつ数の増 

加は寿命の初期において著しく,それ以降はそれ 

らきれつの伝ぱが主となることが認められた。ま 

たきれつの発生は伝ぱに比し比較的粒界に多いこ 

と,繰返しに伴うきれつ面積の増加(きれつ伝 

ぱ)は初め徐々に増加し,やがて繰返数に直線的 

に比例して増加することが認められた1)。熱疲れ 

は塑性疲れの一つであるが,塑性疲れのきれつ伝 

ぱ挙動の検討には,関連因子の単純化が望まし



く,そこで一定温度での定歪疲れによる単一きれ 

つにおいてこの検討を行うべく,42年度以降「疲 

れき裂伝ぱの研究」に移行した。

発表文献

1)金沢,岩元,上田:日本機械学会論文集,

34(1968) 243.

腐食疲れの研究

岩元兼敏 

(昭和41年)

この研究は腐食疲れ強さに影響する諸因子を検 

討して効果的な試験条件を見出し,次にこの試験 

条件で材料および耐食処理を比較検討することを 

目的として始めたものであって,先づ腐食疲れ被 

害を測定してその進行状況から破断までの時間と 

繰返し速度との関係を検討した結果,二応力での 

繰返し速度と破断までの時間を示す曲線と一繰返 

し速度でのS―N曲線が求められていると比較的 

簡単な図式解法で任意の応力に内揷できることを 

示した1)。次に食塩水を用いて腐食液濃度の影響 

を検討して,濃度の影響は薄い腐食液のとき,変 

化が著しく,濃くなると一定値に近づく傾向があ 

ることを示した2)。 その他平均応力の影響,材質 

の影響について調査した。耐食処理の比較までに 

は至らなかったが,この研究を通じて疲れきれつ 

の伝ぱ機構の研究が必要であることを痛感したの 

で,この研究は41年度で区切りを付け,疲れきれ 

つ伝ぱの研究に移行した。

発表文献

1)岩元:日本機械学会論文集,36(1970)1052.

2)岩元:金材技研報告,12 (1969) 492.

3.4非破壊検査

非破壊検査法の定量化の研究

木村勝美,伊藤秀之,松本庄次郎 

桑江良教,植竹一蔵

(昭和41年～45年)

1.超音波探傷

1.1金属の結晶組織と減衰および林状エコー

減衰定数の絶対値を基準片を介して求める方法 

を確立1)した後,純鉄および18-8ステンレス鋼に 

ついて,結晶粒の大きさと減衰定数との関係を, 

縦波および横波について研究し,両材料の減衰特 

性が同一の法則に従うこと,およびステンレス鋼 

における双晶は結晶粒と類似の効果を持つことを 

明らかにした2)。

原子炉圧力容器の内面のステンレスオーバレイ 

に発生する割れの超音波による検出可能性および 

検出限界を検討した。斜角探傷の適用が不可欠で 

あるが,ステンレスの粗大組織に基因する林状工 

コーが妨害となるが,周波数を1ないし0.5MHz 

に下げ,かつ高性能の探触子を使用することによ 

り,或程度大きい割れならば検出できることが判 

った3)。

1.2高温鋼板の自動探傷

数mm～数10mmの鋼板を対象とし,製造工程中に 

組込め得る自動探傷システムを開発することを目 

的とする自動探傷法研究会が学振19委超音波探傷 

法協議会中に組織され,昭和41年6月から2年間 

にわたり,実験場所を当所として研究を行なっ 

た。直径8mmの水柱を介して超音波を透過させ, 

その透過度によって探傷を行なうことを主体とし 

た。水柱作製用ノズルの試作と改良,探傷方式の 

検討,適用温度を高めるための予冷の検討,発生 

雑音と超音波透過度など各種の検討を行なった。 

その結果,260℃以下の場合に5MHzを用い, 

lm/sの速度で巾5 mmの欠陥を確実に検出できる 

ようになった。また欠陥指示と十字引張強さとの 

関係を明らかにした4)。この研究成果は八幡製鉄 

所などにおける自動探傷装置に反映され良好な成 

績を示している。

1.3斜角探傷



鋼材の表面状況が粗になるに従い,超音波の伝 

達効率,従って探傷感度が低下するが,その程度 

を確かめたところ,表面状況によっては2. 25MHz 

において最大約10dbの感度低下(油の場合)を 

生ずることを確かめた5)。

斜角探傷用感度標準試験片NDI-STB-A2にお 

いて,ある孔に注目して前後走査した場合に,エ 

コー高さにピークが幾つも現われることがある。 

この現象を追究し,横波がドリル孔に衝突して発 

生する横波に起因することを明らかにした6)。

斜角探触子の基本特性の一つである指向性につ 

いては,実験的困難さと理論的解析の複雑さとが 

相俟って深く追究されていなかった。我々は斜角 

探触子の振動子の実効寸法の概念を導入すること 

により近似理論を展開した。また実験技術上の困 

難さは,受信探触子の構造と接触媒質の選定で解 

決し,近似理論の有効性を明らかにした。

溶接部の欠陥の前後走査特性については,無指 

向性欠陥の場合は取扱いが比較的容易であり,新 

たに提案した理論と実験とは良い一致を示した 

が8), 割れおよび溶込不足はその取扱いが厄介で 

ある。現実にも,特に溶込不足は検出しにくい場 

合が決して少なくない。これはその著しい反射指 

向性によると考えられるので,その点を考慮して 

理論と実験の両面から検討を進めている9)。

欠陥の形状・大きさ・向きは欠陥エコー高さに 

影響を与えるが,これを実吉氏の理論を発展させ 

た理論によって,STB-A2の人工傷およびASME 

の人工傷を含めて計算し,その一部について実験 

と比較し,かなり良い一致を示した8)。

2.磁気探傷

2.1反磁場

棒状試験片をコイルで磁化したときの反磁場は 

已に解明されてはいるが,実用的な形で表現され 

てていないため,往々にして誤解されている。依 

って集中巻コイルで磁化したときの反磁場につい 

て理論と実験の両面から検討し,現場的に利用し 

易い形に反磁場の影響をグラフ化した10)。

2.2交流極間法およびプロッド法

極間法およびプロッド法は近時広く用いられい 

るが,その磁界が定量的にどの位であるかについ 

てはほとんど明らかにされていない。そこで,両 

試験法について交流の場合についてチャトックコ 

イルを用いる方法を用いて磁界の分布を定量的に 

明らかにした11)。

携帯用交流極間式磁化装置の性能表示にはアン 

ペアターンが用いられ,鉄心断面積の意義が軽視 

されている点に着目して,磁場の分布,磁束密度 

などにつき検討し,鉄心断面積と極間距離が重要 

な役割りを演じていることが明らかとなった。こ 

れに基づいて極間法装置の性能測定表示法を提唱 

した12)。

また交流極間法では,表皮効果のため磁束が表 

層に集中し,表層欠陥の検出は良好に行なえる 

が,内部の欠陥は検出不可能である。この現象を 

解明する目的で,表層における磁束の直接的測定 

を試み,或る程度成功した13)。

2.3磁化状態と磁粉の附着

磁粉探傷における磁粉の附着は第一近似的には 

磁場の強さHによって決定されるとされている 

が,残留法が現実に実用されていることからも明 

らかなようにHの他に磁束密度Bが関係している 

ことが期待される。依って,環状試験片に人工傷 

を設けて実験的研究を行ない,磁粉の附着はHと 

Bの組合わせ状態で支配されることを実証した。

3.電磁誘導

3.1欠陥によるコイルのインピーダンス変化 

電磁誘導試験において各種の欠陥による検査コ 

イルのインピーダンス変化の正確な様子を知るこ 

とは,指示信号による欠陥の識別,検査の定量化 

をはかる上に重要である。測定の能率および誤差 

の点で困難の多かった交流ブリッジ法を改良しコ 

イルインピーダンスの微小変化を測定する方法を 

開発した14)。この方法を用いることによりコイ 

ル,試験片および浸透深さの関係が幾何学的に相 

似である試料の組合せについて,円周溝などの欠 

陥の場合,上記三量が相似であれば,コイルイン 

ピーダンスの変化特性は同一で相似則が成立つこ 

とを確かめた。またコイルと欠陥との相対位置 

におけるインピーダンスの変化特性(動特性),



丸棒の直流磁化と欠陥によるインピーダンス変化 

の関係などについて研究した。

これらの結果,欠陥によるコイルインピーダン 

ス変化の動特性から,欠陥のパターン識別の可能 

性について検討を行った。この動特性が欠陥によ 

って夫々特徴ある経路を持つ変化をすることに着 

目して多重信号処理(例えば計算機利用)をする 

ことによって,欠陥の識別等の信号処理が可能と 

なる(特許申請中)。

その他基礎問題として,コイル検出回路系につ 

いて研究し,また鋼管の透磁率とインピーダンス 

曲線との関係について研究を行なった。

3.2超電導マグネット線の検査への応用

長尺に加工した超電導マグネット用Nb-Zr細線 

に常温で実施できる品質管理法として電磁誘導検 

査法を適用し,線に存在する微細な割れ,断面形状 

変化などの欠陥を感度よく検出する方法,および 

欠陥が線の臨界電流値Ic におよぼす影響につい 

て,電気磁気材料研究部と共同で研究した15)。欠陥 

部において線のIc値が10～50%減少すること,ま 

たIc値に磁場方位異方性を示すことから,欠陥の 

部分に存在する組織の異方性によることが明らか 

になった。これらの結果,この種の細線の品質管理 

に電磁誘導法が有効であることが確かめられた。

発表文献

1) 木村(勝),松本:Proc. 10th Anniversary 

NRIM,(1966) 203.

2)松本,木村(勝):非破壊検査,20 (1971) 

(投稿中)

3)木村(勝),松本:非破壊検査協会,NDI資 

料,No. 2330 (1969)。

4)日本学術振興会製鋼第19委員会超音波探傷 

法協議会自動探傷法研究会,厚板の自動探傷 

法研究報告書(1967)および同第2次研究報 

告書(1968).

5)木村(勝),鈴木,山田:非破壊検査協会, 

NDI 資料,No. 2276 (1967).

6)木村(勝),松本,小倉,星野:非破壊検査 

協会,NDI 資料,No. 2331(1969).

7)木村(勝),松本,小倉:非破壊検査協会,

NDI 資料,No. 2337 (1969).

8) 木村(勝):Sixth International Conference 

on Nondestructive Testing, Report No. B8 

(1970).

9)木村(勝),松本,小林,岡崎:非破壊検査 

協会,NDI 資料,No. 2371(1970).

10)木村(勝),伊藤(秀):非破壊検査協会, 

NDI 資料,No. 3300 (1968).

11)伊藤(秀),木村(勝),松田:非破壊検査協 

会,NDI 資料,No. 3305 (1968).

12)木村(勝),伊藤(秀),植竹:非破壊検査協 

会,NDI 資料,No. 3309 (1968).

13)木村(勝),伊藤(秀),植竹:非破壊検査協会 

NDI 資料,No. 3320 (1968),

14)桑江,伊藤(秀),植竹,木村(勝),前田, 

石井:非破壊検査,16 (1937) 518.

15)伊藤(秀),太刀川:日本金属学会誌,34 

(1970) 296.

高速炉用燃料被覆ステンレス鋼管の 

非破壊検査法に関する研究

伊藤秀之,木村勝美,植竹一蔵 

(昭和43年～45年)

高速増殖炉用燃料被覆管としてAISI316オー 

ステナイ ト・ステンレス鋼管(外径6. 3mm,肉厚 

0. 35mm)の細径薄肉管の使用が予定されており, 

管の品質について燃料の利用効率,炉の安全性等 

から厳しい欠陥検査が要求されている。管の非破 

壊的欠陥検出法として,超音波および電磁誘導を 

利用する方法が知られている。しかし被覆管にお 

いて要求されるような微小な欠陥(標準欠陥とし 

て深さ25μ, 長さ750μの内外面スリット)に対し 

ては各方法とも検査に適した装置の開発,探傷指 

示と欠陥との対応等問題点が多いため,本研究で 

は検査法の確立をはかり,装置の開発とその基礎 

的問題の解決について研究を行なった。

1.電磁誘導法による検査1)

この検査法は材料中に誘起させたうず電流が, 

材料中に存在する欠陥等によって変化し,検出コ 

イルのインピーダンス変化としてあらわれるもの



3.1高圧下塑性実験装置。最高15,000kg/cm2までの任 
意の一定静水圧下で材料の引張試験等を行なうこと 

ができる。荷重測定には磁わい型ロードセルが用い 

られている。
(106頁参照)

3.2リラクセーション試験機。

高温において,金属材料の応力の緩和(リラク 

セーション)を調べる試験機であって,ガスター 
ビンや蒸気タービンなどに用いられる高温の締付 

ボルト用材料について,長時間のリラクセーショ 
ン現象を調べている。

(113頁参照)



3.3 ローゼンハウゼン型疲れ試験機。
動的最大容量± 50t,静的最大容量±150t, 荷 

重繰返し速度200～600回/分,機高5mの油圧式疲 

れ試験機である。この試験機は,従来のローゼン 
ハウゼン型と異なり,制御方式はクローズドサー 

キット方式なので長時間にわたって安定した疲れ 

試験が実施できる。
(116頁参照)



を検出する方法である。高感度,非接触,高速, 

自動化などの利点を有するが,雑音の抑制,指示 

と欠陥との対応について問題点がある。装置の開 

発的研究においては,ブリッジによるインピーダ 

ンス解析方式,欠陥を周波数変化として検出する 

方式およびプローブコイルを用いる走査方式につ 

いて実験研究を行った。

貫通形コイルを用いたインピーダンス解析方式 

の装置は検査速度の点で多量検査に適している。 

一方微小欠陥に対する検査感度は検査条件に大き 

く依存し,周波数,コイルの特性,信号処理法等 

との関連が著しい。これらの検査条件と欠陥指示 

との対応を中心として検討と装置の改良を行な 

い,最適の条件の設定を求めた。これらの結果試 

作した装置が,微小な欠陥を十分検出できること 

を,指示と欠陥との対応実験より確めた。また検 

査において雑音指示の原因となる表面状況,材質 

の影響等についてしらべ,とくに酸化物の存在に 

よる雑音,雑音の抑制について研究を行なった。

貫通コイルを用いる周波数変化検出方式につい 

ては,高い検査周波数を用いることにより,管の 

寸法変化,偏心等について十分検査指示が得られ 

ることを確めた。

プローブ型コイルを用いた方式については,コ 

イルの試作特性の研究および割れ深さ測定装置の 

開発を行ない,鋼材表面割れ0.05～1mm程度の深 

さ測定に適用できることが確められた。

2.超音波による検査法2)

オーステナイトステンレス鋼の超音波探傷にお 

いてみられる雑音エコーは,被覆管においても著 

しく検査を阻害する。その原因については不明な 

点が多いが,結晶粒度と関連が大きい。この雑音 

エコーの抑制には周波数の低い超音波を利用する 

ことが有効であるが,集束超音波検査において 

は,音波束が周波数に逆比例して大きくなり,自 

己干渉によって検査を困難とする。この点を考慮 

に入れて検査の最適条件を明らかにするため焦点 

附近の集束音場について理論的検討を行ない,存 

在する音束の形状寸法を明らかにした。その結 

果,周波数5～7MHzにおいても集束レンズ, 

探触子を選定することにより超音波探傷が可能で 

あることがわかった。

発表文献

1)伊藤,植竹,木村:非破壊検査,20(1971) 

(投稿中).

2)木村,松本,植竹:非破壊検査,18(1969) 

563.



4.製 錬 法

4.1鉄 製 錬

予備還元原料を用いる新製鉄技術 

に関する研究

原料炭事情の窮迫により,高炉製銑法における 

コークス比の低減は益々重要な課題となってき 

た。

本研究は還元ペレットを原料として,現行の高 

炉製銑法とことなる経済的,能率的な製銑技術を 

開発することを目的として進めている。研究内容 

は製銑原料としての適正な還元ペレットの製造に 

関する研究と還元ペレットに適した製銑技術に関 

する研究にわかれる。

1.還元剤内装法による還元ペレットの製造

大場 章,神谷昻司,石塚隆一*,関根富美男 

(昭和41年～45年)

本法は還元剤消費量が少なく還元速度が大きい 

などの特徴をもつが,これに関する内外の研究は 

概して少なく,その現象や機構も十分に解明され 

ているとはいえない状態である。昭和41年度以降 

さらに研究を進め,還元ペレットの性状におよぼ 

す構成粒度の影響,焼成過程における脱硫の問 

題,褐鉄鉱等各種鉄鉱石の影響,本法における還 

元機構解明のため還元特性等を検討している1)。

また鉄鉱石のある種銘柄は,高炉装入時に粉化 

現象を呈し炉况に悪影響をおよぼすので,主に針 

鉄鉱を随伴する鉄鉱石を対象に,熱割れの原因な 

らびにその機構について検討した2)。

さらにラテライト鉱中のニッケルをとり製鉄原 

料とする目ろみで,基礎実験をもとに流動炉によ 

る選択塩化焙焼を行ない,酸素富化送風による鉄 

の塩化防止効果等について検討を行なった3)。

2.還元剤外装法による還元ペレットの製造 

田中稔,木曽茂

(昭和41年～45年)

本法は不純物が少なく高品位の還元ペレットが 

えられることを特徴とするが,本研究では濠州ハ 

マスレイ鉱石,転炉ダストを原料とし種々の添加 

物を加え,生ペレットをつくり,これを乾燥した 

ままで固定層あるいはバッチ式回転炉によって還 

元する場合の諸要因について検討した4)5)。

この結果,還元速度におよぼす因子として還元 

温度,還元剤混合量のほかに装入原料深さ,雰囲 

気のガス組成,ペレットと還元剤との混合度,還 

元剤の種類などの影響が大であることが明らかと 

なった。また還元過程において還元率30%附近で 

圧潰強度が一時的に低下する傾向にあること,還 

元速度が大であると焼結がおくれて還元ペレット 

強度が高くならないことが認められた。

また回転炉還元において還元剤の反応性,装入

図回転炉還元における添加物の影響



表製銑実験結果

* (CaO+MgO) / (Al2O3 + SiO2)

還元ペレット(%) 銑 鉄(%) スラッ 
グ塩基 
度*

酸素 
富化率 
(%)還元率 T.Fe SiO2 CaO S C Si Mn P S

1 78.7 81.21 7.08 0.18 0.016 3.10 1.40 0.03 0.082 0.328 0.62 0
2 91.3 84.00 7.51 0.033 0.034 3.00 2.15 0.02 0.087 0.320 0.51 0

3 85.7 82. 66 6.52 0.088 0.027 4. 26 2.01 0.04 0.067 0.075 1.0 6

4 91.7 85.7 6. 29 0. 48 0.034 4.15 2.00 0.04 0.069 0.057 1.1 4

5 100.0 82.77 5.23 7. 69 0.08 4.41 2.85 0. 07 0.069 0.017 1.6 4

原料層内のガス組成と還元速度との関係について 

検討した。図はバッチ式回転炉還元における添加 

物の影響を示す。

3.製鉄技術に関する研究

田中稔,大場章,尾沢正也,神谷昻司,木 

曽茂,関根富美男,村松晃,田中竜男,牧口 

利貞 (昭和42年～45年)

還元剤内装法,外装法によって製造した還元率 

のことなる種々の還元ペレットを原料とし,小型 

製銑炉(湯溜部内径200mmφ,有効高さ2,300mm) 

を用いて製銑実験を行なっている。

予備還元ペレットを原料とする場合,通常操業 

と比較してシャフト部における原料の降下速度を 

大にするか,あるいはシャフト部を短かくする 

ことが可能となる。すなわち高炉的操業法からキ 

ュポラ的操業法に近ずくことが大きな特徴であ 

る。高還元率のペレットを用いれば高能率の製銑 

が可能となるが,還元ペレットがコスト高となる 

ので,低還元率の還元ペレットを原料として高能 

率の製銑を行なうことが必要となる。このため製 

銑炉においてペレットの還元を間接還元,直接還 

元のいずれを主として行なわせるかが重要である 

ので,シャフト部における還元ペレットの性状に 

およぼす温度,ガス組成,滞留時間の影響と溶解 

帯,湯溜部におけるスラッグ,銑鉄の組成変化な 

どについて検討中である。

実験結果の一部を表に示す。No.1～No. 2に 

示すように熱風に酸素を富化しない場合は炉内温 

度が低く,高還元率のペレットを用いても銑鉄中 

のCが低く,スラッグの塩基度も低く,脱硫不十 

分であった。No. 3～No. 4は塩基度を高く,酸 

素富化操業を行なった場合であるが,Cは上昇し 

Sもかなり低下させることができた。No. 5は自 

溶性還元ペレットの還元率の高いものを原料とし 

た例であるが,良好な結果を示している。

発表文献

1)神谷,大場:鉄と鋼,53 (1967) 716.

2)石塚,大場,柳橋,橋本:鉄と鋼,53 (19 

67) 735.

3)大場,郡司,石塚,日下部:鉄と鋼,53 

(1967) 719.

4)田中,木下,尾沢:鉄と鋼,53 (1967) 

197.

5)田中,木下,尾沢:鉄と鋼,53 (1967) 

1166.

粉鉄鉱石のガス還元に関する研究

田中稔,尾沢正也 

(昭和44年～45年) 

粉鉄鉱石の処理法として焼結法とペレタイジン 

グ法が最も一般的な方法であるのは,高炉製銑法 

が主流を占める現在では当然のことである。しか 

し,強粘結炭の問題やエネルギー事情の将来を考 

えるとき,高炉を離れ,改めて製鉄法を考え直す 

必要がある。かかる見地から微粉鉄鉱石のガス還 

元法として輸送層還元を,また更に一般的に粉鉄 

鉱石のガス還元法として高温流動還元について検 

討している。

1.輸送層還元に関する研究1)



粉鉄鉱石を団塊化することなく還元する方法と 

して先ず流動還元が考えられるが,微粉鉄鉱石に 

おいては流動層を形成すること自体が困難である 

ばかりでなく,粒子終端速度が著しく小さいため 

反応を進めるに十分な量のガスを供給することが 

因難となり,また微粉ほど焼結を起しやすい。し 

かし微粉鉱石は比表面積が大きいため反応速度の 

点で非常に有利である。

輸送層還元法は微粉鉄鉱石を還元ガスを用いて 

気流輸送状態で還元するもので,微粉鉱石に関し 

ての上記の問題を解決する有力な方法である。わ 

れわれは先ず輸送管内における微粉の運動につい 

て検討を加え,ガス流に対する遅れの殆どないこ 

とを確かめ,流動管からの微粉硫酸滓の飛出しを 

用いて600～900℃で水素による輸送層還元を試 

み,非常に速かに還元が行われること(900℃5 

秒間で還元率90%以上)を知った。更に微粉鉱の 

還元ガス中への分散と供給を安定化し,また給鉱 

量を増加するために試作係と共同で分散給鉱装置 

を試作し,種々の鉱石/ガス供給比について還元 

実験を試み,処理容量の検討,粒度分布の変化, 

上昇下降法の比較などを行った。その結果800℃ 

900℃と還元温度が上昇し,反応速度が大となる 

に従って著しく鉱石ガス供給比の影響を受けるこ 

とを知った。

輸送層還元は一種の並流反応系であって,反応 

生成物である水蒸気の影響をうけるが,この関係 

を調べるため,極稀薄な輸送層を用い,水蒸気分 

圧を0～0.1atmまで変えて還元実験を行い,反 

応速度定数を求め,これが実験範囲内で水蒸気分 

圧に対して直線的に減少することを示した。また 

鉱石/ガス供給比を変えて還元実験を行い,これ 

らの還元曲線が,極稀薄輸送層について水蒸気分 

圧を変えたときの反応速度と生成水蒸気濃度との 

関係から誘導される速度式をほぼ満足することを 

示した。

2.噴流層還元に関する研究

粉鉄鉱石の高温流動層還元において最も大きな 

問題は層内の焼結現象である。この防止法として 

コークスやケイ砂など非焼結性粉粒体の混入,攪 

拌流動層,原料鉱石の選択など種々の工夫がなさ 

れている。焼結防止の一つの方法は粉鉱粒度を大 

きくすることであるが,通常の流動層ではスラッ 

ギングを生じやすくなり,また流動状態を保つた 

めに大量のガスを必要とするようになる。噴流層 

はかように比較的粗大な粉粒体に対して用いられ 

る一種の流動化法であって,流動層ほど大きなガ 

ス流速を必要とせず,整流器部分の構造が簡単で 

目詰りを生ずるおそれが少いなど高温ガス還元に 

対して有利であると考えられるので,その適応性 

を調べるため,試料として赤鉄鉱粉を用い,噴流 

層の生成条件を求め,還元温度,ガス流速,円錐 

頂角,鉱石の粒度範囲,粒度分布などの諸因子に 

ついて,噴流層による水素還元の概観を把握する 

ための実験を行った。その結果静止充塡層高さと 

流速に関して噴流層の安定領域を知り得,この安 

定領域において水素還元を行うことによりかなり 

速かな還元が行われうること,また通常の流動還 

元と比較すると,低流速で流動が弱く焼結を生じ 

やすい領域でも噴流層は比較的低流速で噴流状態 

が保たれるため,焼結を生じないことがわかっ 

た。また還元温度,ガス流速に関して焼結,非焼 

結の限界を示し,噴流層還元における焼結現象は 

温度と共に粉粒体の運動状態と関係があり,層内 

粒子の停滞が焼結の原因となることを示した。

発表文献
1)田中,尾沢,下崎:鉄と鋼,53 (1967) 

1168.

連続製鋼技術に関する研究

中川龍��一,上田卓弥,吉松史朗,佐藤彰 

三井達郎,上原功*,福沢章,中村保之* 

市村正治,中島和利,斎藤博*,有留祥男 

岩田隆夫,渡辺幸雄*

(昭和41年～45年)

鉄鉱石から鉄鋼製品にいたる全生産工程は1)高 

炉による製銑工程,2)平炉,転炉などによる製鋼 

工程,3)造塊,圧延工程の三段階に大別される。 

このうち製銑工程は高炉自体が連続操業であり, 

また現在のように大型化するにつれて出銑時間も



連続的になってきた。造塊,圧延工程においても 

連続鋳造技術などの発達により一部連続化してい 

ると考えてよい。しかし製鋼工程では平炉,転炉 

などによるいわゆるバッチ操業で行われているの 

が現状である。

われわれ製鉄人の夢は全工程を一貫した連続工 

程にすることであり,したがって先ず最初に製鋼 

工程の連続化を考えた。すなわち本研究の目的は 

現在最も効率のよい純酸素転炉製鋼法の連続化を 

はかるものであり,溶融した銑鉄が流通する間に 

酸素を吹精し,造滓剤を供給して製鋼反応を行わ 

せ,連続的に鋼を製造する技術について研究しよ 

うとするものである。
製鋼工程を連続化することによるメリットは数 

多くいわれているが,その主なものは以下の通り 

である。

1)種々データの計測および制御が容易なた 

め,コンピューターによる完全自動制御が可 

能となり,鋼の温度,成分などを厳密に管理 

できるので,省力化がはかれるのみならず, 

製品の均質化が期待できる。

2)操業費,維持費の低下。

3)熱効率の向上。

当所における連続製鋼技術に関する研究は昭和 

39年に小規模の基礎研究が始まり,昭和42年に特 

別研究となって規模の増大がはかられた。昭和43 

年3月に当研究所で設計,設置された三段樋型連 

続製鋼実験装置1)(混銑炉最大容量9 t)は,当所 

の独自の着想によるものである(図1)。すなわ 

ち,複雑で不安定な製鋼反応をできるだけ分離し 

て,それぞれの反応を多段の製鋼炉の個々の炉で 

行わせるようにしたことである。換言すれば,そ 

れぞれの製鋼炉に製鋼反応のうちの個々の反応の

図1多段連続製鋼炉 

持分をもたせたことである。このためさらに計 

測,制御が容易になり,又個々の反応に適した炉 

形状と耐火物を選定することにより,一層の効率 

の向上が期待される。

昭和43年3月以来,本装置を使用して溶銑使用 

量6tの操業実験を11回,12tの実験を6回行い, 

現在まである程度の成果をあげつつある2～7)。主 

なる装置上の改良点および操業上の問題解決点を 

列挙すれば下記の通りである。

1)造滓剤同時吹込方式の採用。

2)排ガス連続分析装置の設置。

3)混銑炉容量増加(最大15 t ,常用12 t )

4)酸素流量および溶銑流量など計測精度向 

上。

5)各種耐火物の築炉方法の改良。

6)製鋼炉の傾動,ランス昇降に油圧方式採 

用。

7)溶鉄,溶鋼温度の調整。

8)各段の製鋼炉の反応の持分の決定。

表,図2に最近行った操業実験の条件および得 

られた結果を示した。この実験は二段までの製

図2連続製鋼実験結果(No.51,二段操業)



表連続製鋼実験条件(No. 51)

製 鋼 炉 一 段 炉 二 段 炉

溶 銑
使 用 量(ton) 12

流 量(kg/min) 130

吹精酸素量 (Nm3/min) 2.2 4.4

造滓剤給供量
吹 込(kg/min) 8 (CaO : CaF2=5 :1) 4 (転炉滓)

投入(鉄鉱石)(kg/min) 0.5 ―

ラ ン ス
(内径5 mmφ)

本 数 4 7 (2本は造滓剤用)

湯面よりの高さ(mm) 150 130

鋼炉を使用し,第一炉で脱燐率を増大させるため 

の条件を求める実験シリーズの一例を示したもの 

である。図2にみられるように脱燐,脱硫ともに 

期待に近い値が得られ,また,Si. Cもそれぞれ 

第一炉,第二炉で除去され,好結果が得られてい 

る。またこれと併行して塩ビ製等大水モデル実験 

装置により基礎データの集積をはかっている。

連続製鋼法を工業化することは,原理的にはき 

わめて簡単であるが,今後まだ数多くの技術的困 

難が伴い,解決しなければならない問題点が多 

い。すなわち,炉の設計,耐火物の選定,溶鉄の 

連続測温,溶鉄の流量測定および調節,溶鉄とス 

ラグの連続成分分析,造滓剤供給方式などの種々 

の周辺技術の開発に努力するとともに,連続製鋼 

反応の数式モデル化をはかり,これら技術によっ 

て出来るだけ効率の高い操業法を確立するための 

基礎資料の集積をはからなければならない。

英,米,仏,ソ連,オーストラリヤ,スウェー 

デンなど各国で, それぞれ独自のアイデアで連続 

製鋼法の研究が進められており,一部では工業的 

規模に近い装置で研究が行われている。我が国に 

おいてもあらゆる分野の専門家の努力と協力が強 

く望まれるところである。

なお,本研究は日本鉄鋼協会の連続製鋼研究委 

員会から有益な検討をいただいている。

発表文献

1)フランス特許第1576970号;英国特許公報 

(11)第1207003号。

2)中川,上田,吉松,三井,上原,福沢:金 

属材料技術研究所報告,10 (1967) 559.

3)中川:日本鉱業会誌,84 (1968)1349.

4)吉松:耐火物,21(1969) 31.

5)上原,三井,中村,中川,吉松:金属材料 

技術研究所報告,13 (1970) 363.

6) R. Nakagawa, T. Ueda, S. Yoshimatsu, 

A. Sato, T. Mitsui, I. Uehara and A. Fuku­

zawa: Proceedings of ICSTIS Tokyo(1970) 

(to be published).

7) R. Nakagawa, T. Ueda, S. Yoshimatsu, 

A. Sato, T. Mitsui, I. Uehara and A. Fu­

kuzawa: Trans. NRIM,13 (1971)89.

製鋼過程の反応機構に関する研究

郡司好喜,和田春枝*,小野清雄*,片瀬嘉郎* 

檀 武弘,有田 稔*,青木愿樹*

(昭和41～45年)

酸素製鋼過程において問題となる諸反応の機構 

を解明するために次のような研究が行われて来 

た。

1.溶融鉄合金の酸化の動力学的研究1)

酸素製鋼過程でもっとも基本的な反応である脱 

炭反応について,引き続き,2, 3の研究を行っ 

た。攪拌されている高炭素溶鉄の脱炭素速度はガ 

ス相中の酸化性ガスの移動速度に支配されること 

を明らかにしたが,〔C〕が臨界濃度(約0.1%) 

以下になるとガスおよび溶鉄中の物質移動と化学



反応の混合律速になることが明らかにされた。 

すなわちガス側の物質移動式として

溶鉄側の物質移動式として 

また界面において, 

が成立つとすると(ここでDは拡散係数,Cは濃 

度,k1, k2, k3は化学反応速度恒数),このモデ 

ルによって実験値を非常によく説明することがで 

きた。

このような攪拌浴における脱炭反応にくらべ, 

静止浴における脱炭反応は非常に複雑であり定量 

的な解析はできなかった。測定値および直接観察 

から,静止浴での脱炭反応は表面に酸素が蓄積し 

て生ずる酸化膜の挙動にいちじるしく依存するこ 

とが分った。

2.溶解スラグの表面張力の研究2)

スラグのFoaming現象や介在物の浮上性に影 

響するスラグの表面張力を最大気泡圧法によって 

測定した。

CaO-SiO2系の表面張力γの測定結果は図 

に示すように,SiO2の増加とともに減少した。 

この系で特異なのは,発泡ガスによってγの温度 

依存性がいちじるしく異なることであり,表面張 

力の評価のみならずスラグの構造の解明に大きな 

手がかりを与えると思われる。

図CaO-SiO2系の表面張力と組成の関係

CaO-SiO2-Al2O3 系のγは SiO2/CaO が一 

定の場合にはAl2O3の増加とともに増大し, 

CaO-SiO2-MgO系ではAl2O3の増加とともに 

増大した。P2O5の添加によるγの変化は,SiO2/ 

CaOの変化によりいちじるしく異なることが分 

った。これら多成分系の1550℃および1600℃に 

おける等表面張力図を各系について作成した。

3.溶鉄のZrによる脱酸および脱窒反応3～5)

Zrによる脱酸および脱窒反応を,counter di- 

ffusion および起電力測定法によって研究した。 

その結果は次のように総括される。(1)〔O〕> 

0.06%でNの飽和した溶鉄ではZrの添加により 

ほとんど窒化物は生成しない。(2)〔O〕<0.03% 

でNの飽和した溶鉄ではZrの添加により容易に 

窒化物が生成する。(3)酸化物系介在物の生成は溶 

鉄中のNと多少関係している。(4)拡散モデルの計 

算の結果,介在物が均一核生成によって発生する 
とすれば,実際の濃度積KN/aとKO/aはそれぞ 

れ0.0019および0.025になることが分った。

発表文献

1)片瀬,郡司,青木:鉄と鋼,53 (1967) 

764.

2)小野,郡司,荒木:日本金属学会誌,33 

(1969) 299.

3) M. Arita and K. Gunji: Proceedings of IC 

STIS, Tokyo,(1970)(投稿中).

4)和田(春),郡司,和田(次):日本金属学会 

誌,30 (1966) 613.

5)和田(春):金属材料技術研究所報告,10 

(1967) 71.

溶融鉄合金の窒素溶解度の研究

和田春枝*,郡司好喜,和田次康* 

(昭和44年)

溶融鉄,溶融ニッケル,溶融クロム,溶融バナ 

ジウムなどの遷移金属およびこれらの合金に対す 

る侵入型元素の溶解度およびその温度依存性は, 

それらの元素間の結合性,相互作用を明らかにす 

るための手がかりになると考えられる。

レビテーション溶融法を用い,純鉄,Fe-Ni



図1気圧のN2と平衡する溶鉄の窒素溶解度

(0～100%), Fe-Cr (0～100%), Fe-V (0～100 

%)の2200℃までの温度範囲におけるNの溶解 

度を測定し,各元素の相互作用,結合性などを理 

論的に考察した。得られた結果は次のように総括 

される。

(1)1気圧のN2と平衡するいろいろな酸素含有 

量の溶鉄の窒素溶解度は図のように測定された。 

図から溶鉄中のOはNの溶解度を増加させ,その 

相互作用助係数は1900℃でeN(o)=-0.14,1700℃ 

で-0.168,1600℃で-0.185と推定された1)。

また溶解熱および融解のエントロピーの考察か 

ら,溶鉄中のNとFeの結合状態はαあるいは 

δ相よりγ相におけるそれに近いと推定され, 

Nに隣接するFe原子は3dsの電子状態にあり, 

Fe-Nの結合は共有結合的な結合をしているもの 

と考えられた。

(2)溶融Niの窒素溶解度は2000℃で0.0019% 

ときわめて低く,温度上昇とともに増加した。 

NiはFeの窒素溶解度を減少させ相互作用母係 

数は,εN(Ni)=2.42 (2000℃)となった。Fe-Ni 

系の窒素溶解熱はNi濃度とほぼ直線関係を示 

し,Fe-N, Ni-N間の親和力にきわだった差の 

ないことが明らかになった。

またquasi-chemicalな方法でεN(X)を統計熱 

力学的に導いた結果,2500℃で3.0となり実験値 

とよく一致し,窒素のpoor absorberを含む鉄 

合金ではこの計算方法の妥当なことが確められ 

た2)。

(3)溶融Fe-Cr合金の窒素溶解度はCr濃度の 

増加とともに増加し,純Crでは4.1% (1900° 

C) に達した。また相互作用母係数はεN(Cr)= - 

6.7(2000℃)と得られた。Fe-Cr合金の窒素 

溶解熱はCr濃度と直線関係を示さず,Fe-Cr系 

には一種の短範囲規則配列の存在することが分っ 

た。

しかしquasi-chemicalな方法で導いたεN(Cr) 

は2000℃ で-2.6となり実験値と一致しなかっ 

た。このことからgood absorberを含むFe合 

金では,無秩序配列を仮定した統計熱力学的取扱 

いでは不十分で,原子間の結合性を考慮する必要 

のあることが明らかとなった2)。

(4)Fe-V系の窒素溶解度はSievertsの法則に 

したがわず,PN2が上昇するほど活量係数は低下 

した。溶融Vの窒素溶解度はきわめて高く,たと 

えば5.1%N2-Ar混合ガスにおける溶解度をSie- 

verts の法則からのずれを補正しないで1気圧の 

N2の溶解度にすると2000℃で18%にも達する。 

VはFeの窒素溶解度を増加させ,eN(V)= - 

0.063 (2000℃)となった。

Fe-V系の窒素溶解熱はV濃度と直線関係を 

示さず,Vの外殼3d電子数から予想されるご 

とく Fe-Crより大きい負の値を示した3)。

発表文献

1)和田(春),郡司,和田(次):日本金属学会 

誌,32 (1968) 831.

2)和田(春),郡司,和田(次):日本金属学会 

誌,32 (1968) 933.

3)和田(春),郡司,和田(次):日本金属学会 

誌,33 (1969) 720.



4.2非鉄製錬

有機溶媒抽出に関する研究

河村和孝,D.S.フレット* 

(昭和42年)

最近石油工業で副生する安価なナフテン酸によ 

り銅,ニッケル,コバルトなどの水溶液からそれ 

ぞれの金属イオンを抽出することが可能になって 

きたが,その際より効果的に抽出を行ないしかも 

銅なら銅だけを選択的に抽出するには抽出時の 

pHの厳密な調節が必要であるといわれている。 

従来このpH調節には苛性ソーダが用いられてき 

たが,苛性ソーダの価格が高いためこの工程だけ 

で抽出工程の経費をほとんど費してしまう欠点が 

あった。苛性ソーダの代りにより安価な消石灰な 

どの使用も提案されているが,できれば抽出時に 

アルカリとして作用し,有機相に抽出された銅, 

ニッケル,コバルトなどを回収する時に同時に再 

生されアルカリに帰るようなものがあれば再び抽 

出工程に循環し再使用できるので非常に経済的で 

ある。

そこでまずアルキルアミンをとりあげてみた。 

これは抽出時に

の反応を期待したからである。これらの式による 

と加えるアルキルアミンの種類,及びその量を調 

節することにより抽出しようとする金属に対する 

選択性,ならびに抽出率をきめることが可能であ 

る。
まずアミンの種類について第三アミン(Ala- 

mine 336, General Mill)と第一アミン(Pri- 

mene JMT, Rohm and Haas)について銅を対 

象に検討した結果第三アミンの場合いくら多量に 

加えても抽出率の向上は見られなかったのに反

表 ナフテン酸-クロロホルム-Primene JMT系 

溶媒による銅の抽出―Primene JMT濃度の 
影響1)2)

ナフテン酸の濃度 0.103Mole/l

硫酸銅の濃度 0.0525Mole/l

相比 (O/A)

試料番 
号

アミンの 
濃度容量 

%
最終の 
pH

平衡濃度

有機相 
Cu 
mMole/l

水相の 
Cu 
mMole/l

1 1.0 4.10 0.50 52.00
2 2.0 4.35 3.50 49.00
3 2.5 4.45 5.50 47.00
4 3.0 4.50 6. 25 46. 25
5 5.0 4. 80 14.00 38.50

6 7.0 5.05 26. 50 26.00

し,第一アミンの場合は表に示すようにアミン 

量の増大につれて銅の抽出率は増加した。この原 

因は第一アミンの方が第三アミンよりも強い塩基 

性を示すため(1)および(2)式の反応が右辺へ進行し 

たものと考えた。稀釈剤の影響としてはケロシ 

ン,ベンゼン,クロロホルム,ニトロベンゼンな 

どについて調べて見たが,ニトロベンゼンは第一 

アミンをあまり多量にとかさないので不適当のよ 

うであった。また銅の抽出率に関する限りクロロ 

ホルムよりベンゼンとケロシンの方がすぐれてい 

た。

なお回収工程には電解を用い,有機相の再生も 

同時に行なった。2)

発表文献

1)D. S. Flett: Trans. NRIM, 9 (1967) 215.

2)河村,フレット:チリ国特許24735号

1970年5月.

酸化物の酸溶解性に関する研究

金属酸化物のなかには熱力学的に大きな溶解度



をもちながら,その溶解速度が非常に小さいため 

難溶性または不溶性とよばれているものがある。 

このような酸化物の酸溶解性は実用的には,湿式 

製錬の際の浸出過程において,また腐食や酸洗い 

の場合の酸化物の安定性に関連して非常に重要な 

問題である。また他方,酸化物の酸溶解速度はあ 

る条件におけるその酸化物の化学的活性を表わす 

尺度と考えることもできるので,その測定によ 

り,粉砕,焼鈍など種々の処理による酸化物自体 

の性質の変化を追跡することができる。この研究 

では酸化物の酸溶解性におよぼす吸着イオンの影 

響,他の酸化物の固溶による酸溶解性の変化など 

を検討し,酸化物の化学的性質の変化,およびそ 

の酸溶解機構を明らかにしようとした。

1,酸化ニッケルの酸溶解性におよぼす吸着イ 

オンの影響1)

新居和嘉,赤羽章* 

(昭和42年～43年) 

一般に金属酸化物の酸溶解性は,その加熱雰囲 

気,溶液中での酸化物の分極,または溶液中の添 

加イオンの吸着により著しく影響されることが知 

られている。例えばFeO, Fe3O4, Fe2O3, Zn 

Fe2O4など鉄を含む酸化物は陰分極することによ 

り,NiOは陽分極することにより溶解は速くな 

る。しかしこのような溶解促進の挙動は各酸化物 

中に存在する欠陥の型,結晶構造と直接には結び 

つかない。例えばFeOとNiOは同じ岩塩型結 

晶構造をもっており,存在する主な欠陥はいずれ 

も陽イオン空孔であるが,その溶解挙動は全く逆 

である。この実験はこれら酸化物の溶解機構を明 

らかにするため,NiOについて主として添加イオ 

ンの吸着の影響を調べたものである。NiOはNi 

(COO)2またはNiCO3を熱分解して作製した 

が,生成直後のNiOは1M-硫酸に容易に溶解 

する。しかしこれを長時間空気中に保存すると溶 

解しにくくなり,溶解速度曲線に誘導期間があら 

われる。また硫酸溶液中に還元性イオンを微量添 

加すると溶解速度は著しく小さくなり,Fe2+, I- 

の添加では1ppmですでにNiOは殆んど溶解 

しなくなる。このような現象は,ZnFe2O42)3)の 

場合には認められなかった。これらはNiOの酸 

溶解性をきめる最も大きな因子が還元性分子また 

はイオンの吸着であることを示している。この結 

果はp型半導体表面への還元性ガスの欠損型吸着 

と類似に考えて説明される。

2.酸化ジルコニウムの結晶構造と溶解性 

武内丈児 

(昭和44年～45年)

ジルコニウムの鉱石は大部分がジルコンである 

がバデライトも少量ながら輸入されて使用されて 

いる。しかしながらZrO2は酸による溶解の困難 

な物質であるのでその湿式処理の可能性を検討す 

る実験を試みた。Zr塩を低温で分解して作った 

ZrO2はフッ酸一硝酸で比較的容易に溶解できた 

が,一且1200℃以上に加熱したものは溶解速度 

が非常に遅くほとんど溶けなくなる。X線回折の 

結果によれば1200℃以上に加熱したものはバデ 

ライトと同じ完全な単斜晶であるが,低温で作っ 

たZrO2では単斜晶の他に立方晶のピークも認め 

られた。さらに低温で作ったZrO2を溶解すると 

立方晶の部分が先に溶解して単斜晶の部分が後に 

残るので,立方晶のものは溶けやすいが単斜晶の 

ものは溶けにくいと推定できた。したがって溶け 

にくい単斜晶ZrO2でも何らかの方法で立方晶に 

変えれば溶けやすくなるであろうと考えて,固溶 

体の生成による立方晶ZrO2を作ってその溶解性 

を調べた。すなわち単斜晶ZrO2の粉末とCaO 

の粉末を充分混合して1300℃に200時間加熱して 

固溶体を生成させて,その溶解度曲線を調べると 

この固溶体は溶解速度の非常に大きい部分と非常 

に小さい部分とよりなっており,溶解速度の大き 

い部分はCaOの添加量2モル%までは現われず, 

以後CaO量の増大とともに18モル%まで直線的に 

増加し,この組成のものはほとんど瞬間的に完全 

に溶解できた。上記の溶解速度の大きい部分の量 

はZrO2-CaO系状態図における立方晶ZrO2の存 

在量と完全に一致していることから,単斜晶のも 

のは溶けにくいが立方晶のものは溶けやすいとい



うことが確認できた。なお,Y2O3, CeO2を固 

溶させたもの,およびバデライトについても実験 

を行った。

発表文献

1)K. Nii: Corrosion Sci.,10 (1970) 571.

2)新居,久松:日本鉱業会誌,82 (1966) 

846.

3)新居,久松:日本鉱業会誌,82 (1966) 

926.

希土類金属等の製造に関する研究

武内丈児,中村恵吉 

(昭和41年～43年)

希土類は従来は混合希土の形のままで使用され 

ていたが,最近では原子炉材料,電子材料,ある 

いは光学材料などの分野において単体に分離した 

希土の需要が急速に増大してきた。したがって我 

々も希土類の分離をイオン交換法よりも工業的に 

有利な有機溶媒抽出法を使用して研究し,電解酸 

化とアミン抽出による高純度セリウムの製造,お 

よびリン酸エステルによるイットリウムの分離を 

行なった。しかしなから有機相中での希土イオ 

ン,配位子,希釈剤および水の間の関係の解明が 

不十分であるので,有機溶媒抽出によって希土類 

を能率よく分離するためにはこれらの点について 

系統的に調べておく必要があった。

希土イオンのような4fタイプの遷移金属では 

最外殼電子の配置は一定であるので,化学的性質 

の違いはほとんどイオンポテンシャル(e/r,rは 

イオン半径)の相違からきているからイオン半径 

の相違のみが問題となる。もっとも普遍的に使わ 

れている中性リン酸エステル(TBP) ―希釈剤 

―希土塩の系において 

で表わされる平衡反応の平衡定数

はイオン半径が増大するのにしたがって増大する 

ことがわかった。このことは配位能力の弱い希釈 

剤中では金属イオンはイオン半径と配位子の立体 

的な状態から許される最大の配位数をとるのがエ 

ネルギー的にもっとも安定であると解釈された。 

また希釈剤の種類により平衡がいちじるしく変化 

し,その変化の度合は希釈剤の電子親和力にいち 

じるしく影響されることを見出した。すなわち希 

釈剤が電子供与体として働く場合には金属イオン 

と反応して金属イオンの活量度を減少させ,電子 

受容体として働く場合には配位子と反応してその 

配位能力を減少させる。上の二つの効果は平衡定 

数Kn,n + 1の低下をまねき,抽出率を減少させる 

ので希釈剤としてはケロシンやヘキサンのような 

不活性な溶剤がもっとも適していることが理解さ 

れた。さらに希釈剤中での金属イオンおよび金属 

錯体の活量度の概念を導入してその意味を明らか 

にした1～3)。

一方前述の分離希土の新らしい用途の中でカラ 

ーテレビ用赤色螢光剤としてのイットリウムの需 

要が多くなり,大量の希土類鉱石が必要となっ 

た。希土類の鉱石はすべて酸による溶解が非常に 

困難であり,通常は熱濃硫酸によって溶解を行な 

わなければならない。これに代わる方法としては 

比較的濃度の低い混酸(たとえば硝酸―フッ酸) 

の使用が考えられるので,これが難溶性の希土類 

鉱石に使用できるかどうかを検討する資料とする 

ために,難溶性の酸化トリウムを硝酸―フッ酸に 

溶解してその反応機構を調べた。まずフッ酸濃度 

の影響について述べると,溶解速度は少量のフッ 

酸の添加によって急激に増加するが,フッ酸濃度 

0～0.035Nの範囲では反応速度をフッ酸の吸着 

を表わす式で表現することができた。また溶解速 

度は硝酸濃度の増大とともにS字型の曲線で増大 

する。しかしながら硝酸の解離が不完全であるこ 

とを考慮して反応速度と非解離硝酸の濃度との関 

係をとると,硝酸濃度0～6Nの範囲では反応速度 

を非解離硝酸の吸着を表わす式で説明することが 

できた。上記の結果より反応速度式として

ただし〔HF〕:フッ酸濃度

〔HNO3〕:非解離硝酸濃度



が得られた。これらのことから酸化トリウムの硝 

酸―フッ酸による溶解の反応機構として,フッ酸 

がまず酸化トリウムの表面に吸着して活性点を形 

成し,その上にさらに非解離の硝酸分子が吸着す 

ることによって溶解が進行することと考えた4)。

発表文献

1) K. Nakamura: Bull. Chem. Soc. Japan, 

41(1968)1254.

2) K. Nakamura: J. Inorg. Nucl, Chem., 31 

(1969) 455.

3) K. Nakamura: J. Inorg. Nucl, Chem., 32 

(1970) 2265.

4) T. Takeuchi, et. al: J.Inorg. Nucl.Chem., 

33(1971)1089.

加圧下の乾式製錬に関する研究

黒沢利夫,長谷川良祐 

小山田了三,柳橋哲夫 

(昭和41年～45年) 

従来の金属製錬に関する操業や研究は,ほとん 

どすべて1気圧またはその近くで行なわれてき 

た。しかし近年高炉の加圧操業が実施され,銑鉄 

の生産性が著しく向上し,加圧の効果が顕著に示 

された。非鉄製錬では加圧操作をもっぱら鉱石の 

溶解や浸出などに用いてきたが,ここでは乾式製 

錬のうちでも最も重要なものの一つである酸化 

物の水素還元に適用し種々の特徴ある結果を得 

た。
またそれと共に,製錬において大きな役割をも 

つ溶融スラグの特性を,誘電率を中心に測定して 

液体における構造に知見を加えることができた。

1.酸化ゲルマニウムGeO2の加圧水素還元1)2) 

加圧熱天秤を試作し,1～20気圧,450°～600° 

Cの範囲で実験した。反応はGeO2(s)+H2(g) = 

Ge(s)+H2O(g)である。

この結果誘導期の短縮,すなわちGeO2は早 

くから金属Geを生成し始め,反応速度も圧力 

の大きい程増加し,還元反応の完結までの時間も 

1気圧の時の数分の1になる。この場合圧力効果 

は5気圧までの間で顕著であった。

また800℃で,1気圧と15気圧下で比較する 

と,加圧下ではGeOのような昇華性酸化物の発 

生による金属分の損失が減少する効果もあった。 

そのほか適当な脱水剤を用いると,水素ガスを外 

部に流さずに密閉容器中でも十分な速度で反応が 

進行するものである。

電子顕微鏡によりGeO2をつくる角形微細結 

晶が夫々まゆ状の金属微粒子となり,全体として 

多孔性の粒になる過程を観察した。またこの還元 

では,水素分子がGeO2結晶表面で,表面上を 

動きうる吸着分子となり,さらにGeO2の酸素イ 

オンと結んで不動性の中間体となり,最後に金属 

と水蒸気に分解するという機構で説明できた。

2.酸化ニッケルNiOの加圧水素還元3)

このNiOは還元され易く,温度は200°～240° 

Cで,また圧力は31気圧まで行なった。

加圧水素中では反応開始が早く,速度の大きい 

ことはGeO2と同様であった。しかしその効果は 

ほぼ10気圧程度まで著しくそれ以上では頭打ちの 

傾向を示す。この還元反応は金属相が層状に多孔 

性の層となって進行する形式で,反応の速度を支 

配する因子は拡散でなく化学反応であった。

3.酸化タングステンWO3,酸化モリブデン

MoO3の加圧水素還元

反応は二段にわかれ,中間に WO2, MoO2が 

生ずる。何れの酸化物の場合も加圧下では速度が 

大であるが,GeO2, NiOの場合のように表面か 

ら順次還元が進行する状態と多少異なり,WO3 

では粒子に微細な割れ目ができて崩壊する。

そのほか硫化鉄と加圧水素との反応もしらべた 

が,金属鉄の生成は粒子の特定点から棒状に進行 

するなど,夫々の場合で機構を異にしている。

4.溶融酸化物系スラグの性状4)

PbO-SiO2, PbO-B2O3系などを配合して溶か 

し,次に急冷してガラス状物質にし,誘電率や赤 

外吸収を測って溶融状態を推論した。この結果 

2PbO・SiO2, PbO・SiO2, PbO・2B2O3, 5PbO・ 4 

B2O3, 2PbO・B2O3組成のところで,誘電率や赤 

外吸収のピークが特異な変化を示すことがわかっ 

た。これは融体中といえども,その中に前記の化



合物類似の構造をもつ物質の存在を示すもので, 

これらの結果をもとにSiO44-の網目構造やBO3 

構造が次第に崩れ,PbO構造に置換されていく 

過程を説明することができた。

発表文献
1)長谷川,黒沢,柳橋:日本金属学会誌,34 

(1970)132.

2)長谷川,黒沢,柳橋:日本金属学会誌,35 

(1971)276.
3)黒沢,長谷川,柳橋:日本金属学会誌,34 

(1970) 481.
4) R. Oyamada, T. Kurosawa, T. Yagihashi 

and H. Hagiwara: J. Electrochem. Soc. Ja­

pan, 37 (1959)193.

銅製錬の連続化に関する研究

亀谷博,山内睦文,青木愛子 

森中功

(昭和43年～45年)

銅製錬は現在乾式法で行われている。これは, 

溶鉱炉(または反射炉,自溶炉)―転炉―精製炉 

の熔錬工程からなり,この中転炉工程はさらにス 

ラグを造る造鍰(ぞうかん)期,粗銅を造る製銅 

期およびその粗銅中の不純物を除く吹過ぎ期を含 

む。この熔錬工程でできた粗銅(純度約99%)を 

陽極に鋳込み,次の電解精製の工程で精製し純度 

を99.99%に上げた後,熔解鋳造して製品が出来 

る。
近年,一つの炉内で連続的に鉱石から粗銅まで 

造ろうとする連続法が,我が国を含めて数ケ国で 

試験研究されている。このような連続法は工程の 

単純化その他の大きい利点を持つ反面,従来の方 

法では多くの工程で順次に除去されていた鉱石中 

の不純物の除去が困難になることが予想される。 

このためにまず粗銅の真空吸上げ精製法の研究が 

開始された。

この精製法は,溶けた金属中に含まれている不 

純ガスを真空により除去する方法であり,製鋼分 

野ではすでに一部工業化されている。ここでは, 

粗銅中の酸素と硫黄を亜硫酸ガスの形で除去する 

のと同時に,鉛,アンチモン,砒素などの揮発し 

易い不純物もあわせて除去するのが目的であり, 

現行法の転炉吹過ぎ期および精製炉の工程を合せ 

たものに相当する。

研究は初め600gの粗銅試料を用いて行われ基 

礎的な諸問題を調べた後,6 kgの試料を用いる装 

置およびサイフオンの原理を応用した連続装置を 

用いて行われた。亜硫酸ガスの脱ガスは20mm 

Hg以下で激しい気泡の発生を伴って進行し,最 

終真空度約1mmHgの時,酸素,硫黄の両方あ 

るいは一方が0.03%以下まで下る。その他の揮発 

性不純物は,種類および最終真空度によって変り 

一概にはいえないが30～70%が除去される。この 

研究に附属して,脱ガスしつつある銅中の酸素濃 

度をジルコニア固体電解質を利用して連続測定 

し,また脱ガス時に発生する気泡の数をマイクロ 

フォンを用いて計数した。

連続炉に関する基礎的な問題として,(a)熔錬中 

に起る諸反応が元来酸化還元反応であることから 

酸素分在を基準にして熱力学的に考察を行い連続 

炉内における濃度勾配などを推定し,(b)また, 

鈹,白鈹に空気を吹込んで熔錬反応を反応速度論 

的に研究した。一方,連続炉において必要とする 

濃度勾配を保持する場合に,特に問題となる吹込 

む空気による炉内熔体の攪拌を調べるために,化 

学工学的な立場から水槽実験を行った。鈹および 

スラグのの代りにそれぞれヨードカリ溶液および 

ケロシン―流動パラフィン混合液を用い,吹込む 

空気中に少量のブロム蒸気を混合して,水相内に 

おける混合および水相中のヨードの有機相への移 

行などを調べた。

一方,湿式法による銅製錬は,連続化という点 

では大きな利点があるが,経済性になお問題があ 

る。したがって新らしいプロセスの開発が必要で 

あり,このためには応用可能な製錬反応の選択が 

必要である。このような問題を基礎的に解決する 

ために,銅を含む系の90℃における電位―pH図 

を実験的に作製,決定した。従来の電位―pH図 

特に硫化物を含む系はその殆んどが,単なる熱力 

学的な計算によって作られたものであり,また



25℃に限られているために,実験結果と比較検 

討する際に難点が多い。このために,Cu-H2O 

系(硫酸塩系および塩化物),Cu2S-H2O系(同 

上)などについて調べた。

これらの研究と平行して,銅製錬についての他 

の一つの問題点である電解精製についても基礎的

な研究を進めた。

発表文献

1) J. Gerlach, H. Kametani, F. Pawlek: Z.

anorg. allgem. Chem., 378

(1970) 22.



4.170μ以下の微粉鉄鉱石を700～1,000℃の還元ガスに 

よって気流輸送をしながら迅速に還元反応を行なわ 
せ,還元速度におよぼす諸要因の影響について研究 

している。
(124頁参照)

4.2粗銅6 kgを真空により1.3m吸上げて脱ガス精製す 

る装置。左の枠組の下に熔解炉,上に垂直炉(二段) 

があり,その上に石英容器の上部が見える。
(133頁参照)







5.加 工 法

5.1鋳 造

特殊溶銑炉の操業法の確立 

に関する研究

牧口利貞,菊地政郎,吉村浩,生井亨, 

栗原豊,田中龍��男,村松晃,三井達郎

(昭和41年～43年)

昭和40年度までの研究で,キュポラ溶解におい 

て酸化鉄を炉内で還元できることが明らかになっ 

たので,さらに溶銑の化学組成を適正化するため 

の研究を進めた。一方,キュポラ溶解により得ら 

れた溶銑を目標の品質に均質に保ち,しかもこれ 

を長時間にわたって維持することは非常に困難で 

あり,鋳造界の問題となっている。そこで,これ 

を統計的手法を用いて解析し,品質管理を自動的 

に実施し得るような技術基盤の確立を目的として 

研究を行なった。

1.キュポラ原料としての半還元鉱の利用に関 
する研究1～4)

表1溶銑の化学組成(%)

C Si Mn P S

4. 25 0.51 0.20 0.052 0.088

キュポラ原料として半還元鉱(還元度47. 5%) 

を使用した場合に炉内の還元反応を行なわせ得る 

ことが2tMBCキュポラで明らかとなったが,未 

還元の酸化鉄が金属鉄換算値で2 %程度スラグに 

移行するため,スラグ中のFeO含有量が多く,十 

分な脱硫を行なうことができなかった。そこで, 

炉内の還元反応を十分に行なわせるため,炉内温 

度の上昇,COガス濃度の増加,装入原料の粒度 

調整などを行なった。その結果,溶湯歩留は鉄換 

算値で99%と向上し,したがって,スラグ中の硫 

黄量も減少し,十分な脱硫を行なわせることがで 

きた。得られた溶銑及びスラグの化学組成の一例 

を表1,表2に示した。このように半還元鉱をキ 

ュポラ溶解原料として使用しても,炉前において 

炭素量,珪素量の調整を行なえば,鋳物用溶銑と 

して十分利用し得ることが明らかとなった。

2.キュポラ操業の工程解析と操業管理方式の 

確立に関する研究5～9)

キュポラ操業のように種々の因子が溶銑の材質 

に影響を及ぼす場合には,単に冶金学的研究のみ 

にては十分な管理を行なうことは困難である。そ 

こで,今回は特性値として溶銑の化学組成をとり 

あげ,操業に関係する因子を制御因子及び情報因 

子として,キュポラ操業の工程解析を行なった。

表2スラグの化学組成(%)

SiO2 Al2O3 FeO CaO MgO MnO P2O5 S CaO/SiO2

22.78 11.79 2.70 44.84 11.38 0. 60 0.085 1.170 1.97



キュポラ操業のように,ある因子の変化が特性 

値または他の因子の変化となって現われる場合に 

は,特性値と因子,因子相互間に時差を考え,各 

種の時系列データを必要な時間だけずらせて重回 

帰分析を行なわせなければならない。

この時差を求める方法として一般には時差相関 

分析法,時差回帰分析法などが利用されているが 

キュポラ操業には適用し得ないことが明らかとな 

った。そこで,この際の時系列データを詳細に検 

討した結果,従属変数とする特性値の時系列デー 

タ の変動 と, 独立変数とする各因子の時系列デー 

タに現われる変動と は, ごく短時間間隔にデータ 

をとった場合には,あるデータのみが急に変化す 

るものではなく,多少のゆるやかさをもって数個 

のデータに変化がみとめられる。そこで自己相関 

係数を一つの手段として利用することを考えてみ 

た。すなわち,自己相関係数と冶金学的固有技術, 

計測技術などを考慮し,最初はある程度大きな時 

差にて各データをずらせて重回帰分析を繰返し , 

各偏回帰係数が有意となった場合に,その前後の 

時差で細かくずらせて重回帰分析を繰返す。それ 

と同時に従属変数と各独立変数との重相関係数の 

最大となる時差を選定すれば,妥当な時差を求め 

得ることが明らかとなった。

そこで,この方法で特性値と各因子の間の適正 

な時差を求め,各種のキュポラ操業に関して重回 

帰分析を行ない有意の因子を求めてみた。その結 

果,キュポラ操業のいかんにかかわらず,溶銑の化 

学組成に対して有意となる情報因子は出湯温度, 

炉頂ガス中のCO2であり,制御因子としては熱風 

温度であった。したがって,特性値に対する情報 

因子または制御因子の推定式をあらかじめ作成し 

ておき,情報因子から特性値の変動が察知される 

か,または推測された場合には,その変動量に応 

じて制御因子にアクションをとれば,特性値を目 

標の化学組成に維持することができる。

制御因子として熱風温度のみでは,特性値の変 

動が大きい場合に十分な制御を行なうことが困難 

である。そこで,熱風温度とともに制御因子とし 

て使用することが可能で,しかも炉況に悪影響を 

及ぼさない因子の検討を行なった。その結果,酸 

素富化により炉況の修正を行ない得ることが明ら 

かとなった。すなわち熱風温度と酸素富化を同時 

に制御因子として使用することにより,単独因子 

の約2倍以上の制御が可能である。

このように特性値の変動を容易に知り,これを 

制御する方式も解明されたので,それぞれのキュ 

ポラ操業について,これらの推定式をあらかじめ 

作成しておけば,電算機を利用することにより, 

キュポラ操業の自動制御も可能である。

発表文献

1)生井,牧口,菊地,村松,持田:鋳物,38 

(1966) 707.

2)田中,牧口,村松,菊地,生井,三井:鋳 

物,39 (1967) 206.

3) T. Makiguchi, T. Tanaka, T. Baba: 35th 

International Foundry Congress, Paper No. 

28 (1968).

4) T. Makiguchi and T. Tanaka: Trans. N 

RIM,11 (1969)11.

5)吉村,栗原,牧口 :鋳物,39 (1967) 393.

6)吉村,栗原,笹原,山中:鋳物,40(1968) 

501.

7) N. Kayama, K. Abe, H. Yoshimura: 35th 

International Foundry Congress, Paper No. 

29.(1968).

8)吉村,栗原,笹原,山中:鋳物,40(1968) 

799.

9)吉村,栗原,土井:鋳物,40 (1968) 883. 

10)吉村:鋳物,41(1969)187.

半還元鉱を原料とするキュポラ 

操業法に関する研究

田中龍��男,村松晃 

(昭和42年～45年) 

キュポラの鉄原料としては,専ら鋳物用銑,戻 

り屑,鋼屑が使用されているが,近年高級鋳鉄の 

溶解のため多量の鋼屑が使用され,しかもキュポ 

ラも益々大型化し40 t炉以上のものも稼働され,



日常莫大な原材料を必要としている。しかし鋼屑 

は価格の変動が大きく必ずしも常に期待できない 

ため,予め粉鉱を予備還元した半還元鉱をキュポ 

ラ原料として,定常的に安価に利用しようとする 

試みが大いに注目されている。

しかしながら通常のキュポラ操業法は,できる 

だけコークスを熱効率よく燃焼させようとし,し 

たがって炉内の雰囲気は高炉に較べて著しく還元 

能力が微弱でむしろ酸化性に富む場合が多い。ゆ 

えに通常のキユポラ操業条件で半還元鉱を装入し 

て操業すれば,炉内の還元能力が不充分なため, 

原料の酸化鉄分が還元されずにそのまま溶解して 

スラグに入るため,スラグ中のFeOが高くなっ 

て溶銑のSが著しく高くなり,またFe分の歩留 

も低下する。したがって,将来の増大する半還元 

鉱の生産と利用を予測して,適正な新しいキュポ 

ラ操業法を確立しようとするのがこの研究の目的 

であり,既に2 t炉で一連の実験を試み2, 3の 

結果が得られているが,更にモデル実験により炉 

内の温度分布,雰囲気ガスの変化等と半還元鉱の 

還元度との関係を明確にしようと試みた。

溶解実験には,製錬研究部(参照:予備還元原 

料を用いる新製銑技術に関する研究)と協力して 

設計した小型製銑炉を用いた。

炉はテーパー付のマグネシア煉瓦裏張りで,湯 

溜部の内径200mm,湯溜深さ300mm,有効高比約 

10で,内径20mmの水冷銅羽口 3個を有し,羽口比 

33である。

大凡の操業条件は,ベッドコークスの高さ700 

mmとし,還元ペレット100%の配合で1山の重量 

5kg,コークス比30%, Siは75%Fe-SiでSiと 

して約3 %配合した。送風量は2.3Nm3/minで,冷 

風は予め赤熱された煉瓦の間��を通過する間に熱 

交換され風箱にて700℃の熱風として吹込んだ。 

また湯溜部は溶銑の熱放散を防止するためルツボ 

の外周にエレマを組込み保温に努めた。更にこの 

ような小型炉は炉体からの熱損失も著しいので, 

高温溶解を計るため送風中に酸素を4%添加した。

金属化率約60%の還元ペレットを使用した初期 

の操業で,出湯温度が1340℃と低い場合,スラ 

グ中のFeOは8. 78%と高く,溶銑のCは3.58% 

に止まり,Siは0.74%と損粍が大きく,Sは 

0.189%と著しく高くなる。

熱交換炉の前に更に予熱炉を設け,予め冷風を 

300℃に予熱した空気を熱交換炉を通して羽口よ 

り吹込み,風箱の熱風温度を800℃に上昇せしめ 

た場合,同じく金属化率約60%の還元ペレットを 

使用した結果では,溶解速度132kg/hrで,出湯温 

度は1480℃に上昇し,C4.19%, Si 1.70%, S 

0.09%の溶銑が得られ,スラグ中のFeOは2. 52 

%に低下した。

しかし,金属化率98%の還元ペレットの操業で 

得られた溶銑のC4.01%, Si 2. 53%, S0.022% 

に較べて,Siの損粍率がなお大きく,脱硫率も 

末だ不充分であって,高級鋳物用の溶湯として 

は,更に何らかの炉前脱硫処理が必要となる。

ベッドコークスの直上すなわち溶解帯付近での 

炉内ガス組成はCO28%, CO34%で,炉内温度 

約1300℃,間接還元帯と予想される区域でのガ 

ス組成はCO210%, CO34.2%で,炉内温度約700 

℃で,いくらかガス還元が進行しているように 

も見える。しかし炉内から直接ペレットを採取し 

た分析では,間接還元帯で還元率69%のペレット 

が溶解帯付近で約73%に上昇したに過ぎない。

還元ペレットは炉口に装入して溶解帯に達する 

まで僅か約20分で降下する。しかも間接還元帯の 

炉内温度が高炉で通常800°～1100℃であるのに 

較べてかなり低い。小型炉を使用する実験では, 

炉内はかなり還元性雰囲気の条件に設定したとし 

ても,原材料の滞炉時間の延長と,高温帯の拡大を 

計る実験手段を採用する必要のあることが判る。

金属溶解操業の計装制御 

に関する研究

吉村 浩,菊地政郎,宮田征一郎 

(昭和44年～45年)

金属溶解操業の計装制御に関しては,これまで 

にも多くの研究がおこなわれ,溶鉱炉および転炉 

などは計装制御化されている。けれども溶解の計 

装制御化には,その前提として対象の特性要因の



把握が必要となるが,これは総べての対象につい 

て解明されるにはいたっていない。その代表例の 

一つとして低周波炉溶製鋳鉄がある。それで一つ 

のモデルとして低周波炉溶製鋳鉄をとりあげ,こ 

れの計装制御溶解の技術的基盤を確立する目的 

で,その溶湯特性の解明をおこなった。これに関 

してキュポラ溶製鋳鉄との比較において考察する 

と,低周波炉溶製鋳鉄の特性の主たる原因は,ガ 

スおよび微量元素の影響が大きいように思われ 

る。すなわち図にみられるごとく溶解条件により 

酸素量が著しく相異するだけでなく,窒素および

図鋳鉄の溶解温度およびSc値と酸素量と 

の関係

硫黄なども溶解条件により差がある。これが低周 

波炉溶製鋳鉄の特性に影響しているものと考えら 

れる。

連続鋳造技術に関する研究

中川龍��一,吉松史朗,福沢章 

中村保之*

(昭和41年～43年)

鋼の連続鋳造法は周知のように銅鋳型振動方式 

による縦型連鋳機が実用期には入っており,いろ 

いろの型式のものが稼動している。本研究は,こ 

れらの連鋳機とはまったく異質な非鉄金属用連鋳 

機としてよく知られているヘイゼレット型連鋳機 

を導入して,これを鋼の連鋳に応用すべくおこな 

った実験である。

本機に着目した理由としては,

1)設備費が安いこと。

2)鋳造片が美しいこと。

3)薄物の鋳造が可能なこと。

4)鋳造速度が速く,したがってランニングコ 

ストが低下すること。

などの特長を有することがあげられる。これら 

の特長を生かして鋼の連鋳に成功すれば,薄物ス 

ラブの高速鋳造によって熱延工程の節減という大 

きなメリットが生ずる。

導入されたヘイゼレット連鋳機は,鋳造寸法, 

厚さ最大75mm,巾最大300mm,鋳造速度最大8 m/ 

minの性能を有する半工業的規模の装置で,昭和 

42年4月に設置された。以後,球状黒鉛鋳鉄,ス 

テンレス鋼,バネ鋼,低炭素鋼と,順次融点の低 

いものから実験を積み重ねて,JISS30Cまでの鋼 

種について健全なスラブメーキングに成功してい 

る。操業条件としては,鋳造寸法75または50mm× 

250mm,鋳造角度20°,鋳造速度3 m/min,使用 

冷却水量9 m3/minを標準として操業をおこなっ 

たが,溶湯の供給が手動制御によるために,各鋼 

種にたいする適正操業条件を把握するための正確 

なデータの採取が困難である。上記条件でおこな 

った場合の鋳型の冷却能は,30～40cal/cm2secで 

あって,冷却水の温度上昇は3～4℃程度であっ



た。鋳造片の表面状態および内部の欠陥は,ノズ 

ルの形状に非常に影響をうけるが,これは横型連 

鋳機の宿命であろう。これの解決をおこなうため 

に本操業と並行して,水モデル実験による溶湯供 

給量,ノズル形状とスラブ内の湯動きとの関係を 

求める実験をおこなった。この結果各スラブサイ 

ズにたいして適正と考えられるノズル断面積,ノ 

ズル数が存在し,溶湯の乱流を押える条件を選ぶ 

ことにより良好なるスラブを得ることができた。 

スラブ寸法の精度はサイドダムの設定によって左 

右されるが,寸法精度はかなりよい。非金属介在 

物の分布は,スラブ断面上半分の中程にピークが 

あり,またマクロ組織は非常に細かい等軸晶から 

なっていることなど,この連鋳法の特長があらわ 

れている点である。連鋳材断面の成分分布の分析 

結果をみると,S 30CではS0. 003%, P0.002% 

のばらつきであり,SUP 7では,0.002% S, 

0.01%Pのばらつきであった。

以上のように小実験による可能性の追求ではあ 

ったが,ヘイゼレット型連鋳機を用いての横型の 

鋼連鋳法の実験は一応成功したといえる。

溶解雰囲気の調整による強靱鋳鉄の 

製造に関する研究

菊地政郎,生井亨,渡辺睦雄* 

(昭和41年～44年)

1.ゾーンメルトした鋳鉄の組織について

鋳鉄の組織,ひいてはその材料特性は溶解,凝 

固の条件によっても著しく影響される。真空およ 

び雰囲気溶解により組織を改善し,強靱鋳鉄を製 

造することもできる。しかし真空溶解の場合には 

溶湯とるつぼ材との化学反応により真空度は溶解 

時で10-2～10-3mmHg程度にしかできなかった。し 

かし溶解雰囲気の調整により,さらに鋳鉄の強化 

をはかるには,より高真空中で溶解しその結果を 

基礎として効果的な処理方法を開発する必要があ 

る。それで鋳鉄を10-5mmHgの真空中および各種 

雰囲気中でゾーンメルトしてみた。それによれば 

亜共晶組成の鋳鉄は処理雰囲気により組織が変化 

した。すなわちアルゴンおよび窒素中では組織は

周期的に変化する。水素および真空中ではその周 

期性はなく,水素中では凝固方向に著しく成長し 

た片状黒鉛を晶出した。真空中では微細な共晶黒 

鉛が一般に現われたが,比較的急冷された部分に

図1低硫黄ねずみ鋳鉄中の硫黄量と引張強 

さとの関係

図2低硫黄ねずみ鋳鉄中の硫黄量と応力― 

歪み曲線との関係



球状黒鉛の晶出が認められた。なおこれらの場合 

に,硫黄などの微量元素も共に減少するのが認め 

られ,これに関しても検討する必要が認められ 

た。

2.低硫黄強靱鋳鉄の製造に関する研究2)

これまでの研究より,もし,鋳鉄中の硫黄量を 

極度に低下させ,その硫化物析出が起らないよう 

にすれば,鋳鉄の諸性質を飛躍的に向上させるこ 

とが可能ではないかと考えられる。

図1は低硫黄ねずみ鋳鉄の硫黄量と引張強さと 

の関係を示したもので,硫黄量が約0.0030%以下 

になると引張強さの上昇は顕著となり,引張強さ 

の改善は約3.5倍にも達している。すなわち,強 

力な脱硫処理により共晶黒鉛強靱鋳鉄を製造する 

ことができた。

また図2の応力―歪曲線から,硫黄量が減少す 

るに従い同一応力に対する歪が小さくなるのが認 

められる。また生長率は硫黄量の減少につれ,最 

大約1/7にまで低下した。このことは,鋳放しのま 

ま高温下で使用される場合には有利な点であろう 

と思われる。

3.鋳鉄のクレージングに関する研究3)

鋼塊用鋳型(以下鋳型と略す)は大部分普通鋳 

鉄により製造されており,その寿命延長について 

種々研究されている。鋳型の寿命を制限する要因 

はいろいろあるが,クレージングはその大きな部 

分を占めている。そこで本研究では,鋳型に生成 

するクレージングをその主要因と考えられる熱応 

力疲れの面から,鋳型材である鋳鉄の材質とクレ 

ージング性との関連を究明し,鋳型の耐クレージ 

ング性向上の指針を得ることを目的として,研究 

を進めている。

そこでまず,鋳型の熱サイクルを実験室的に再 

現し,それにより熱応力疲れのみによるクレージ 

ングを生成させる装置を試作した。写真は500回 

の熱サイクルを繰返した試片に生じたクレージン 

グで,黒鉛の多量に存在する鋳鉄では,黒鉛との 

分別が容易でない。そこで,空気マイクロ メータ 

の原理を利用した総合的な測定法を考案した。

上記試作装置および方法による鋳鉄のクレージ

加熱面

横断面

写真 クレージング生成部の顕微鏡写真 

(×50, 5%ナイタル腐食)

ングに関する研究は,昭和45年以降も続けられて 

いる。

発表文献

1)生井,菊地:鋳物,39 (1967) 3.

2)生井,千田:鋳物,41(1969) 21.

3)生井:鋳物,42 (1970) 3.

鋳造品の製造と材質に関する研究

菊地政郎,村松晃,生井亨 

宮田征一郎,渡辺睦雄*

(昭和45年)

1.鋳鉄のクレージングに関する研究

ねずみ鋳鉄について,その機械的性質とクレー 

ジング性との関連を求める 目的で, 引張強さが7 

～35kg/mm2の範囲で変化しているねずみ鋳鉄試



料を溶製し,クレージング試験を行なった。

常温の機械的性質とクレージング性との間に 

は,顕著な相関関係が認められた。すなわち,常 

温の引張強さの高いものほど,耐クレージング性 

は低下する傾向を示した。

2.鋳鉄の低周波溶解に関する研究

鋳鉄溶解用の誘導炉には低周波炉,3倍周波炉 

あるいは中間周波炉および高周波炉などがある 

が,内容的には低周波炉が最も多く利用されてい 

る。この低周波炉の利用のされ方は目的により異 

なるが,多くはキュポラなどとの二重溶解用とし 

て,あるいは昇温用炉,ときには冷材からの単独溶 

解用炉などとして用いられている。けれどもこの 

低周波溶解には問題点も多く,低周波炉溶製鋳鉄 

の一般的特性として(1)湯面模様の出ない場合があ 

る,(2)酸素含有量が少ない,(3)キュポラ溶製鋳鉄 

と比較して炭素量を0.1%上げる必要がある,(4) 

FC30程度になるとザク巣が出やすい,(5)冷材溶 

解に問題点が多く出るなどがあげられる。

それで低周波溶解の冶金的問題点の解明を主た 

る目的として5因子A :配合(FC10, FC20) 

B:耐火材(アルミナ,マグネシア),C:原料 

銑(木炭銑,高炉銑),D :溶解温度(1,600℃, 

l,300℃), E :保持時間(0min, 20min) 2 水 

準の実験計画法によりえられた研究結果では,配 

合が最も有意というのは当然として,溶解温度は 

高いほうが引張強さは高いという結論がでた。ま 

た耐火材の種類は引張強さに影響をおよぼさなか 

った。組織的にはD型黒鉛になりやすく,したが 

って硬めの湯になりやすいと考えられる。さら 

に,なぜ低周波溶湯はこのような特性を示すかに 

ついて,ガスおよび微量元素の影響などを検討中 

である。

ダイカスト製品の性能向上 

に関する研究

牧口利貞,有本信也,真保和夫* 

(昭和41年～45年)

ダイカストは大量生産方式に適する鋳造法とし 

て広く利用されている。しかし,この方法は溶金 

を高圧高速で金型に圧入するため,鋳巣を発生し 

やすい。そのため気密性に問題を生ずるだけでな 

く,熱処理,表面処理などを行うことが困難であ 

る。そこで,本研究においては,この鋳巣発生原 

因を統計的手法により解析し,その結果から鋳巣 

防止対策を確立する目的をもって研究を進めた。

1.鋳巣発生原因の統計的解析1)
ダイカストにおいて変数となる溶解温度,溶解 

保持時間,鋳込温度,ダイス温度,ピスケットの 

大きさ,射出圧力,射出速度,離型剤塗布量及び 

その熱分解性などを因子としてとりあげた。これ 

らを実際の管理限界内において種々変化させ,合 

金としてZnDC2及びADC12を用いて研究を行 

なった。解析に当っては鋳巣を従属変数とし,上 

記の諸因子を独立変数として重回帰分析を行な 

い,有意な因子の検出を行なった。その結果,鋳 

造合金の種類に関係なく鋳巣を支配する因子は溶 

解温度,射出条件,離型剤の条件であることが明 

らかとなった。これは冶金学的固有技術よりみて 

も妥当である。そこでこれらの因子のうちキャビ 

ティ内のガス量及びガスの巻き込みに関係する離 

型剤,射出条件などの因子をとりあげ,重相関係 

数を求めてみた結果,合金に関係なく 0.9という 

高い相関を示した。

2.鋳巣防止法の確立に関する研究1)

上記の研究結果よりキャビティ内に存在する空 

気及びガスは初期において静止状態にあり,ここ 

に溶金が高速高圧で注入されるため,これらのガ 

ス類が逃逸することができず,溶金に巻き込まれ 

て鋳巣となるものと考えられる。そこで,これら 

のガス類をあらかじめ一定方向に流動させたなら 

ば,その悪影響を防止し得るのではないかと考え 

て研究を進めた。

この雰囲気ガスをあらかじめ流動させる手段と 

しては,減圧による方法,外部よりガスを流入さ 

せる方法並びにこれら両者の併用による方法が考 

えられる。今回はZnDC2, ADC12について, 

上記の3種類の雰囲気流動法を採用して実験を行 

なってみた。

減圧法の場合には,金型のベントホールを減圧



図ガス流量と鋳巣発生状況

槽に接続させ,キャビティ内のガスを流動させる 

方法を用いた。この際の減圧度は減圧槽の値で検 

討することにした。また外部からガスを流入させ 

る方法としては,注湯口から一定流量のガスを通 

気し,ベントホールより逃がして雰囲気ガスを流 

動させた。ガス流量はスリーブと分流子との間��

の単位断面積当りの値で検討した。次に両者の併 

用の場合にはガスを流入しつつ減圧させた。

これらの雰囲気流動法を用いた場合には,上記 

3種類の方法のいかんにかかわらず,普通のダイ 

カスト法に比較して,鋳巣発生を容易に防止し得 

ることが明らかとなった。その一例を図に示し 

た。減圧法ではキャビティ内のガス圧は低下する 

が,外部よりガスを流入する方法ではキャビティ 

内のガス圧は大気圧よりも50～60mm水柱程度高く 

なっている。このようにガス圧が高くなるにもか 

かわらず鋳巣を防止し得るのは,溶金を圧入する 

前に雰囲気ガスが一定方向にあらかじめ流動させ 

られているためと考えられる。

次に雰囲気流動法を採用したダイカスト品の引 

張強さは普通ダイカスト品よりも10～15%向上し 

ている。これは鋳巣が存在しないという条件のほ 

かに,組織が緻密になっている点が寄与している 

ものと考えられる。また雰囲気流動ダイカスト品 

では熱処理によるブレージングの発生はない。一 

方,この種のダイカスト品では銅―ニッケル―銀 

鍍金を行ない,その表面にエポキシメラミン混合 

樹脂塗装を施し,140℃程度で焼付けを行なって 

も,ブレージングの発生を防止することができ 

る。

発表文献

1)有本,牧口,真保:鋳物,43 (1971)(投 

稿中).

5.2塑性加工

金属材料の高速加工の研究

河田和美,鈴木正敏,池田定雄 

田頭扶,酒井栄八

(昭和41年～42年)

金属材料の高速加工に関する基礎的研究の一環 

として,高速高エネルギー加工機の一つであるダ 

イナパック1220型(最大エネルギー :20ton-m, 

ラムの最高速度:20m/sec)を使用して,主に衝 

撃押出しの実験を中心に,各種材料について研究 

を行なってきており,昭和40年度までにアルミニ 

ウム,炭素鋼,13Cr不銹鋼,18Cr-8Ni不銹鋼 

については,押出し中の変形挙動あるいは押出さ 

れた材料の材質などに関する基礎的な実験を完了 

している。

これ等の実験結果の中から特に興味の持たれた 

ものを2, 3取出しさらに研究を継続した。

そのひとつは,13Cr不銹鋼の準安定オーステ 

ナイト域および恒温変態中の衝撃押出しによる変 

形挙動についてである。

実験は,13Cr不銹鋼ビレットを1150℃ で1 

時間オーステナイト化し,450～700℃に設定し 

たソルトバス中に急冷して所定の時間だけ保持し 

た後押出しを行なう,という方法によるもので,



図113 Cr不銹鋼の安定および準安定相に 

おける押出圧力

図2恒温変態中の押出圧力

その結果,準安定オーステナイト域(γ相)での 

押出し圧力は,同じ温度での安定相(α相)の押出 

し圧力より高く,準安定相の押出し圧力―温度曲 

線を高温側に外揷すると,図1に示すように高温 

域における安定オーステナイト(γ相)の押出し 

圧力と一致することが確かめられた1)。

変形中の荷重曲線にセレーションが現われたの 

も準安定オーステナイト域における特異な現象で 

あった。また恒温変態中の押出し圧力を保持時間 

に対して測定すると,図2の如く潜伏時間中は変 

化せず,変態が始まると若干上昇して後低下し 

た。

つぎに,高速加工では工具と材料にプールされ 

た潤滑剤が流体力学的に作用して摩擦抵抗を減少 

させる効果があることが知られている。そこでこ 

の効果を積極的に利用して,一種の液圧衝撃押出 

しを試みた。その方法は,ポンチとコンテナーの 

クリアランスを小さくして潤滑油の漏れを少なく 

するとともに,材料とコンテナーの間に多量の潤 

滑油を封じ込め衝撃押出しを行なうもので,アル 

ミニウムの冷間押出しでは,不完全なシールにも 

かかわらず,材料はポンチ,コンテナーにまっ 

たく接することなく,完全に潤滑油の液圧のみに 

より押出されることが確かめられた。そして粘性 

の高い潤滑油ほど,またダイス半角が小さいほど 

液圧による効果は顕著であった。

発表文献

1) T. Kawada, M. Suzuki, S. Ikeda and T. 

Dendo: Proc. 7th. Int. M.T.D.R.Conf. Bi­

rmingham, (1966)115.

鋼の強加工に関する研究

牧口利貞,田頭扶,大久保透 

酒井栄八,鈴木正敏

(昭和43年～45年)

遊星圧延機は,その独特な機構により,1パス 

の全圧下率は従来の圧延機に較べ極めて高く(95 

～98%),また圧延される素材の寸法および送り 

速度が連続鋳造のそれらと同程度であることなど 

から最近とみに注目をあびている。しかしなが 

ら,多様な圧延条件に対する技術的な圧延データ 

は極めて少なく,また圧延理論に関しても,その 

圧延機構が従来の圧延機と全く異なるため,未だ 

不明な点が多い。さらに,かかる強加工を受けた 

圧延材の材質について公表されたものは皆無に近 

い。
本研究では,当所に設置されたプラッツア式遊 

星圧延機を用い,さまざまな圧延条件で,鋼を中 

心とした各種材料についての圧延実験を行い,遊 

星圧延機の基本的な特性を把握すると同時に,こ 

のような特異な圧延を受けた材料の諸性質につい 

て検討を行なっている。他方,圧延理論に関して 

も解析を行ない,実験との比較検討を進めてい 

る。

プラッツア式遊星圧延機の遊星ロール部の機構 

は図1に示すようなものであり,固定されたバッ



図1プラッツア式遊星圧延機の機構 

クアップビームの回りに配列された2重の遊星ロ 

ール群を公転させることにより,小径のワークロ 

ールがつぎつぎに材料に接し,軽度の圧下を行な 

い,それらの累積により90%以上の高圧下率圧延 

が可能となる。

当所に設置された圧延機の諸元はつぎに示すと 

おりである。

遊星ロ ール公転包絡直径838mm

ワークロ ール直径 70mm

1軸当りワークロール数24本

フィードロ ール直径 380mm

遊星ロ ール公転数 0～192rpm

送り速度 0～2m/min

主電動機 380kW D. C.

圧下率(最大) 98%

圧延材最大巾 200mm

圧延材最大厚さ 70mm

圧延機本体の他に,附帯設備として,最高加熱 

温度1250℃の加熱炉(プロパンガス使用),ラン 

アウトテーブル,コイラーなどがある。

当初は,比較的変形抵抗の少ない材料を選び, 

アルミニウム,純銅,65―35黄銅について試圧延 

を行なった。特に,アルミニウムについては,冷 

間および熱間の両方について,圧延条件(送り速 

度,遊星ロール公転数,圧下率,材料温度,素材 

寸法,素材形状)を広範囲に変化させた圧延実験 

を行なったが,その際多くの遊星圧延機特有の現 

象が観察された。その結果(第20回塑性加工連合 

講演会発表)の一部を示すと,圧延荷重は送り速 

度を増加させると,また遊星ロール公転数を減少 

させると増加する。圧延過程中の温度変化を考慮 

する必要のない冷間圧延では,圧延荷重は図2の 

ように,ワークロール1組当りのスラブの水平送 

り量S0 (S0=V/nZ, V :送り速度,n :遊星ロー 

ル公転数, Z:1軸当りのワークロール数)の増 

加とともに一様に増加することが確かめられた。

図2水平送り量と圧延荷重の関係

また,コバ割れ,幅広がりは圧延条件により, 

大きく変化し,特にS0の変化には極めて敏感で, 

S0が増加すると減少するという興味のある事実 

が明らかになった。また幅広がりは圧下率の増加 

とともに減少するという,通常の圧延機とはまっ 

たく逆の現象もみられた。さらに,圧延された材 

料については,その機械的性質,集合組織などに 

ついて検討を行なった(第67回日本金属学会発 

表)が,特異な圧延機構のゆえに生ずると思われ 

るような結果は少なく,選択方位も通常圧延によ 

る場合とさほど変らなかった。しかし熱間圧延板



では,強加工後,急冷されるため,比較的冷延材 

に近い性質を示した。

他方,理論面では,圧延機構について単純化し 

たモデルより解析を行ない,圧延条件の変化に対 

する荷重の変化について試算を行なった(第1回 

塑性加工学会発表)。その結果を実験結果と比較 

したところ,アルミニウムの冷間圧延の場合には 

極めてよい一致をみた。

現在は,炭素鋼,18Cr不銹鋼,18Cr- 8 Ni不 

銹鋼,チタンなどの熱間圧延について実験を進め 

ており,データの整理をまって,圧延過程中の問 

題点および圧延材の性質の両面より検討を急いで 

いる。

5.3熱 処 理

鋼材の各種熱処理変態曲線 

に関する研究

中島宏興,荒木透 

(昭和41年～45年) 

熱処理の基礎資料となる等温変態図や連続冷却 

変態図などにおいて,組織と対応づけて変態曲線 

を求めることは,変態曲線の内容を十分に理解し 

これを応用するために重要なことである。本研究 

ではこれらの問題をとり上げて研究を行なってき 

た。さらにこれらの研究で得られた変態曲線を用 

いて,いろいろな種類の組織を生成させ,変態組 

織と機械的性質との関係を明らかにし,適切な熱 

処理方法に対する基礎資料を求めようとしてい 

る。

1.Cr-Mo鋼の変態図1)

JISのCr-Mo鋼3種および5種について等温 

変態図および連続冷却変態図を作成し,両鋼の変 

態挙動を比較検討した。

2.マルテンサイト変態のベイナイト変態への 

影響2)3)

Ms以下の温度域においては,ベイナイト変態 

の開始は先行のマルテンサイト変態によって著し 

く促進され,Ms直下ではMs以上からの開始延 

長線の約1/4の時間で変態が開始する。この促進 

効果はベイナイト変態の進行とともに減少する。 

そして終了線はほぼMs以上からの延長線上に 

あり,ベイナイト変態の終了はマルテンサイトの 

生成によって実質上影響をうけないようにみえ 

る。

ベイナイト変態のこのような挙動はMs以上の 

温度域においても観察された。一旦Ms以下の温 

度に冷却してマルテンサイトを生成させた後に, 

Ms以上の温度に昇温保持してベイナイト変態を 

行なわせた場合,Ms以上では変態の開始のみな 

らず終了も,通常の等温変態に比べて著しく早く 

なり,ベイナイト変態全体が短時間側に移行し 

た。そしてこのような性質は変態温度が高くなる 

ほど著しくなった。また,昇温処理において生成 

したベイナイト組織は,通常の等温変態において 

生成したベイナイト組織に比べて微細であった。

3.ベイナイト組織とマルテンサイト組織の機 

械的性質の比較4)

焼割れや焼入れひずみを少なくするためなどの 

熱処理技術の点から,ベイナイト組織はマルテン 

サイト組織に代って利用されることがある。この 

場合,ベイナイト組織とマルテンサイト組織の性 

質の差を十分に知っておくことが必要である。そ 

こで中炭素のNi-Cr-Mo鋼について,前述のベ 

イナイト変態の挙動の研究を利用しながら,ベイ 

ナイト組織とマルテンサイト組織の機械的性質と 

くに靱性を比較検討した。まず,Ms以上の温度 

で生成したベイナイト組織の靱性は,生成温度の 

低下とともに著しく向上した。したがって等温変 

態はできるだけ低い温度で行なうことが望まし 

い。マルテンサイト組織と比較した場合,Ms直 

上で生成した最もすぐれたベイナイト組織の靱性 

も,マルテンサイト組織のそれを凌駕することは



困難なようであり,特に低強度に焼もどした場合 

にはそうであった。また,昇温処理によって生成 

したマルテンサイト+ベイナイト混合組織の靱性 

は,その温度で通常の等温変態によって生成した 

ベイナイト組織の靱性に比べてかなり向上した。 

そしてこの現象は,変態温度の上昇とともに著し 

くなった。さらにMs以下の温度で生成したベイ 

ナイト組織の靱性についても研究を行なってい 

る。

発表文献

1)中島,荒木:金属材料技術研究所報告,9 

(1966) 298.

2)中島,荒木:金属材料技術研究所報告,10 

(1967) 499.

3)中島,荒木:鉄と鋼,52 (1966)1621.

4)中島,荒木:鉄と鋼,53 (1967)1296.

鋼の浸炭窒化に関する研究

倉部兵次郎,牧口利貞 

(昭和43年～45年)

現在我が国の自動車または機械工業で用いられ 

ている鋼部品の表面硬化法として,ガス浸炭が広 

く利用され,技術的な問題はほぼ解決されたよう 

な現状にある。浸炭層の冶金学的性質をさらに改 

良する目的で,窒素を同時に拡散させる浸炭窒化 

法は古くから開発されたが,現在我が国では基礎 

資料の不十分等から殆んど実用化されていない。 

しかし最近浸炭部品の使用条件の苛酷化および肌 

焼鋼の低合金鋼化への要求から,ガス浸炭窒化法 

が再認識されてきた。同法を工業技術として確立 

するには,浸炭窒化ガスの窒素ポテンシャルの正 

確な制御が可能なこと,浸炭層の焼入性,耐疲れ 

性,耐摩耗性におよぼす窒素の影響を定量的に把 

握すること等が必要である。

1.浸炭窒化ガスの窒素ポテンシャルの制御

実験に用いた浸炭炉は,内径150mmの耐熱鋼管 

製のものを用い,プロパンを変成した浸炭ガスに 

アンモニヤを添加して実験を行った。浸炭窒化ガ 

スの鋼に対する窒化能は,鋼中の窒素量が約1% 

までの範囲では,PNH3/(PH2)3/2にほぼ直線的に 

比例し,浸炭窒化ガスの水素量はアンモニヤ添加 

量が同じならばほぼ一定であることから,窒素ポ 

テンシャルを制御するには雰囲気中の未分解アン 

モニヤ量を一定にする必要がある。しかしながら 

上記の炉で実験した結果未分解アンモニヤ量は, 

外的な操業条件を一定にしてもかなり変動し,常 

に目標とする未分解アンモニヤ量に制御すること 

は困難であった。この原因は浸炭窒化ガスのアン 
モニヤが炉壁または装入物の鋼表面の触媒作用に 

より分解する際,炉内の状態に鋭敏に影響される 

ためであった。この一例を図に示す。すなわち浸 

炭窒化ガスの流量が多くなると未分解アンモニヤ 

量が増加し,ガスの炉内における流速に著しく影 

響され,ガスと炉壁との接触時間が長くなる程分 

解は促進された。さらにまた同図で,浸炭ガスの 

還元性雰囲気で長時間加熱した直後の炉内と大気 

中加熱された炉内とでは,前者では,アンモニヤ 

の分解が少し抑制され,炉壁または装入物の鋼表 

面の酸化度または酸素の吸着程度がアンモニヤの 

分解に対し微妙な影響をおよぼしていた。このよ 

うにアンモニヤの分解を正確に管理するには,多 

くの要因を解決する必要があり,新しいガス組成 

について検討している。

図 浸炭窒化ガスの流量と未分解アンモニヤ 
の関係



2.浸炭または浸炭窒化した鋼の硬化層の疲
れ1)2)

浸炭窒化層は窒素の影響により,浸炭層にくら 

べ焼もどし軟化抵抗が優れている。そのため炭素 

鋼,クロム鋼,クロムモリブデン鋼の肌焼鋼を浸 

炭または浸炭窒化し,ころがり疲れ特性における 

両者の違いを調べた。試験法はピボット状の試験 

片を4コの1/2" 鋼球上で回転させ,疲れ破損す 

るまでの回転数を求めた。その結果各鋼種とも浸 

炭窒化鋼は浸炭鋼にくらべ疲れ寿命が増加し,特 

に炭素鋼で著しい効果が認められた。破損は試料 

の接触面下の応力影響部より発生し,周辺部より 

も腐食されやすい焼もどしマルテンサイトの組織 

を示し,硬さも低下していた。さらにころがり疲 

れ寿命の順位は,各試料の焼もどし軟化抵抗の順 

位と対応していた。

発表文献

1)倉部,荒木:鉄と鋼,53 (1967)1286.

2)倉部,荒木:鋼と鋼,53 (1967)1305.

5.4粉末冶金

金属粉末の製造ならびに焼結加工 

に関する研究

田村皖司,武田 徹,村松祐治 

鰐川周治,河野 通,野田竜彦* 

(昭和41年～45年)

この研究は圧縮成形性のすぐれた合金粉末を液 

体噴霧法で製造する場合の製造条件ならびに焼結 

部品の強度靱性を向上するための焼結技術の確立 

および新しい焼結材料の開発さらに粉末圧延法に 

よって高融点薄板材料を製造する場合の圧延条件 

を明らかにすることを目的とするもので,現在ま 

でに行った主な研究内容は次のようである。

1.圧縮成形性のすぐれた合金粉末の製造

液体噴霧法によって製造した合金粉末は混合粉 

と比較して圧縮,成形性の劣るのが難点である。 

これらの性質を改善するには (1) 粉化時の噴霧 

条件の調整によって生成粉末を不規則形状化し , 

見掛密度の低下を計る。(2) 急冷組織によってか 

たさが高くなるような合金成分の場合には適当な 

温度で熱処理しかたさを低下させる。(3) 金属溶 

湯に酸素と親和力の強い元素を微量添加する方法 

などが考えられる。これらの方法について研究を 

進めた結果1-2),(3)の方法により青銅合金粉およ 

び鉄粉の圧縮性ならびに成形性を著しく改善向上 

することができた。すなわち,青銅中にSを0.2～ 

1.0%添加し粉化後,酸化,還元処理をほどこすこ 

とにより,混合粉とほぼ等しい成形性のすぐれた 

多孔質青銅合金粉の製造条件を確立した。また青 

銅中にMg, Mn, ZnおよびPをそれぞれ個々に 

0.1～0.5%の範囲内で添加し粉化後の生成粉末の 

性状を詳細に調べた結果,これら元素のなかでは 

Mgが最も見掛密度にあたえる影響が大きく,次 

いでMn,Zn,Pの順であった。次に鉄粉の圧縮性 

を改善するため,鉄にCを0.1～5%の範囲内で添 

加し,液相線と固相線の温度差の大きい溶湯を調 

整し,不規則形状で且つ流動性の良い鉄粉を製造 

する場合の製造条件を明らかにした。この方法に 

よって製造した鉄粉は成形圧力5 ton/cm2で密 

度7.05～7.10g/ccに達し,この値は従来まで高 

密度部品用の原料粉として用いられている電解鉄 

粉(密度7.0g/cc)より高い。現在本法による鉄 

粉は電解鉄粉にかわって高密度用の原料粉として

実用されている。

2. Fe系,Ni系およびAl系焼結部品の製造 

噴霧法は組成上の制限をうけることなく種々の 

組成の合金粉を製造できるため,従来の成分粉末 

の混合法では組成上高密度化のむずかしい焼結部 

品を製造できる。その方法としては(1)合金 

粉単味を用い焼結する方法,(2) 合金成分中基質 

の金属より拡散のはやい元素をすべて含む母合金 

粉と基質の単一金属粉とを混合して焼結する母合



金混合法などがある。これらの方法について研 

究3)4)を進めた結果,高密度のFe-Cu系焼結部 

品5),ステンレス鋼焼結部品6)7)およびCu-Ni系 

焼結部品8)の製造条件を確立した。すなわち, 

FeにCuを0～20%添加したFe-Cu合金粉を 

用いることにより,従来の混合法による焼結時の 

複雑な寸法変化,溶浸時におこる諸問題を解決で 

き,焼結体の機械的性質も数段すぐれていること 

が明らかとなった。次に合金粉単味を用いてステ 

ンレス鋼焼結部品を製造する場合に最大の難点と 

されていた高密度化の問題を母合金混合法により 

解決しその工業的製造条件を確立した。さらに鉄 

粉と母合金粉間の拡散現象および焼結体の沸騰酸 

中における耐食性を調べ腐食の様相を明らかにし 

た。従来の混合法ではカーケンダル効果により高 

密度のCu-Ni系焼結部品を製造することがむず 

かしいとされていたが,50Ni-50Cu合金粉にNi 

粉を混合して焼結する母合金混合法によって密度 

比で95%以上の焼結体を製造する条件を明らかに 

した。その他にAl-Cu共晶合金粉とAl粉とを 

混合し,共晶温度以上に保持したときにAl-Cu 

共晶合金粉が液相を発生し,流出する現象に着目 

し,共晶粉の組成,粒度および焼結条件が焼結体 

の多孔率ならびに機械的性質にあたえる影響につ 

いて詳細な研究を行い,その製造条件を明らかに 

した。本法によって製造したAl-Cu系焼結含油 

軸受の運転性能試験結果は従来から使用されてい 

る青銅系焼結含油軸受よりすぐれている。

3.粉末圧延法による高融点薄板材料の製造

粉末圧延法によって高融点材料(MoおよびW 

など)の薄板を製造することを目的として,圧延 

時の諸因子(ロールスピード,ロール間��,粉末 

供給速度など)が,グリーンシートの厚さ,密度 

にあたえる影響について詳細に検討し,その圧延 

条件を明らかにした。次いで焼結,温間圧延を行 

ったシートの機械的性質を調べた結果,W薄板は 

従来のプレス法とほぼひとしい値を示し,Mo薄 

板は伸び,引張強さ,降伏値いずれも高い値をも 

っていることが明らかとなった。

次に粉末圧延法によってクラッド板を製造する 

ことを目的として特殊な粉末供給装置を試作し, 

センタープレートの位置,先端の形状および表面 

状況ロールスピード,ロール間��,使用粉末の粒 

度分布,見掛密度などの諸因子が,クラッド板の 

厚み,密度,境界層の均一性にあたえる影響につ 

いて詳細な研究を行い,その圧延条件を明らかに 

した。

発表文献

1)田村,鰐川:粉体および粉末冶金,15 

(1968) 308.

2)田村,鰐川:粉体および粉末冶金,15 

(1968) 302.

3)田村,鰐川,武田:粉体および粉末冶金, 

13 (1966) 221.

4)田村,村松:金属材料技術研究所報告,11 

(1968) 451.

5)田村,武田,宮本:粉体および粉末冶金, 

17 (1970) 256.

6)武田,田村:粉体および粉末冶金,17 

(1970) 220.

7)武田,田村:粉体および粉末冶金,17 

(1970) 49.

8)田村,武田:粉体および粉末冶金,17 

(1970) 97.

9)田村,野田:粉体および粉末冶金,15 

(1968)19.

10)田村,野田:粉体および粉末冶金,15 

(1968) 26.



5.5腐食および表面処理

原子炉用金属材料の腐食防食 

に関する研究

(昭和41年～45年)

軽水冷却型および炭酸ガス冷却型原子炉の安全 

性を確保し,また耐食性新合金の開発を目的とし 

て高温水中または高温炭酸ガス中での各種金属材 

料の腐食挙動と耐食性におよぼす環境処理につい 

て検討した。

1ステンレス鋼の高温流水腐食の研究1)2)

清水義彦,佐藤俊司,臼杵隆吉*,兼子正生* 

原子炉環境を模した高温流水環境でオーステナ 

イト系ステンレス鋼の耐食性におよぼす溶存酸素 

の影響をしらべた結果,それが20～5.5ppmの場 

合には試験温度が200℃のときはほとんど腐食さ 

れず,350℃になるとわずかに増す程度であった 

が溶存酸素が<0.1ppmに減ると200℃ で約40 

mg/dm2を示し250℃では100mg/dm2となり,さ 

らに温度が上ると逆に腐食量は減ってきて350℃ 

では溶存酸素が多いときとほぼ同じ程度の腐食量 

を示した。このように溶存酸素が少ないときに 

250℃付近で腐食量の極大値を示す傾向は水中へ 

の溶出イオンが少ないので水の解離度に比例する 

ためと考えられる。

つぎにオーステナイト系ステンレス鋼に代りう 

るフェライト系ステンレス鋼を開発するため鉄に 

クロムを24%まで加えた合金の高温流水中の耐食 

性をしらべた結果腐食量はクロムが5%のときに 

極大値を示し,その量が増すにつれて減少した。 

この傾向は電解研磨,エメリー研磨などの表面処 

理によって腐食初期には差がみられたが時間がた 

つに従い差はみられなくなった。孔食は2～5 % 

クロムの場合にもっとも多く,クロムが増すにつ 

れ少なくなって13%以上ではほとんどみられなく 

なった。孔食を防ぐため鉄―クロム合金にアルミ 

ニウムを加えると耐食性に効果があることがわか 

った。

2ステンレス鋼の応力腐食割れの研究3～5)

石原只雄,松島志延,柳川佑二*

本研究では原子炉のような高温水環境において 

割れ抵抗性の大きな鋼を求めるため,Cr-Niステ 

ンレス鋼の応力腐食割れに及ぼす合金組成および 

組織の影響について調べた。

まず,合金組成が応力腐食割れに及ぼす影響を 

求めるために純粋原料を用いてCrを18%にし, 

Ni含量を0～50%の範囲で変えた鋼および19 

Cr-9NiにAl, Si, V, Mo, Reを各々単独に 

添加した鋼を真空溶解してつくった,これらの合 

金試片の大部分は1,050℃で30min加熱後空冷の 

溶体化処理を行なったが,一部の試片は種々の熱 

処理をしてフェライト量を変化させた。

試験は塩素イオン600ppmを含む非脱気水中で 

U-曲げ試片により300℃で300hrまで行なった結 

果割れ感受性を有するのはフェライト量5～10% 

と40～80%の合金であり,割れ抵抗性を有するの 

は< 5 %,10～40%および>80%の合金であった。

割れの顕微鏡組織検査の結果,一つのグループ 

は割れが結晶粒内を通り,食孔から割れていた。こ 

のような割れはフェライト10%以下の鋼において 

観察された。他のグループはフェライト量40%以 

上の鋼においてマルテンサイト組織を有する鋼に 

おいて変態する前のオーステナイト結晶粒界に沿 

って割れており,食孔とは共存していなかった。前 

者の割れは高温水中での塩化物応力腐食割れの特 

徴を示しているが,後者は水素脆化による割れに 

似ているのでこれを確かめるために,塩化物を含 

まない高温純水中で割れ試験および5 %硫酸溶液 

中での水素チャージによる割れ試験を行なった。 

フェライト量40～80%の鋼はいずれの試験でも割 

れたが40%以下は割れなくて,また80%以上の鋼 

は水素チャージによってのみ割れた。したがって 

フェライト10%までの鋼の割れは塩化物応力腐食



割れであり,40%以上の鋼の割れは腐食過程にお 

いて発生した水素が鋼中に侵入して脆化させたも 

のと考えられる。

合金元素の影響についてはいくつかの例外を除 

いて特別な効果はなくむしろフェライト量との間 

に密接な関係が認められた。

一方,市販のオーステナイトステンレス鋼は割 

れ感受性がきわめて高く,フェライト量で整理し 

た高純度合金の曲線にのらない。このような差異 

を生じた理由を明らかにするため,P, C, N, Si, 

Mn, Cu, Moなどの不純物を市販の鋼に含まれ 

ている程度含有する鋼をつくって試験した結果, 

これらの不純物を含むものは割れやすくとくにP 

とCを含むものにおいて割れ感受性が著しく高か 

った。しかしこれらの不純物を含んでいてもNi 

を50%以上にするかフェライト量を15～30%にす 

れば応力腐食割れにも抵抗性があった。42%塩化 

マグネシウム水溶液の沸騰液中での試験結果は上 

記の高温水での結果とは必ずしも一致しなかっ 

た。

3高温炭酸ガスによる酸化の研究6～9)

池田清一,大橋重雄

3.1.Fe-Al基合金の酸化

ガス冷却炉の使用温度を上げて熱効率を高めよ 

うとすると,高温で強くて耐酸化性の良い材料が 

必要になる。本研究は6000～900℃位の温度まで 

使える材料として鉄にアルミニウムを添加した合 

金を取上げ,耐酸化性と機械的性質について検討 

した。まづアルミニウム14%以下添加した合金の 

耐酸化性は,700℃以上では,アルミニウムが8 

%以上あれば耐酸化性は良好となる。ただし10% 

以下だと600℃で内部酸化を起した。機械的性質 

は,アルミニウムの濃度の高い程室温での強さは 

増すが,いずれもぜい性を示した。またクリープ 

抵抗は室温の引張りとは逆にアルミニウムの高い 

程小さく,破断時間も短かくなるという具合の悪 

い結果がでた。

そこで耐酸化性のよかった8 %以上14%までの 

アルミニウムにさらにクロム5 %添加した。アル 

ミニウム8%程度では,クロム添加の効果は600 

℃の内部酸化の防止を除いてはすくなく,10%以 

上で顕著に耐酸化性が改善された。しかし機械的 

性質は,クロムを添加しても改善されなかった。

次に延性と高温強さを改善するため,アルミニ 

ウム10%,クロム5%にジルコニウムを添加する 

と,室温での延性は増し,高温強さも改善された 

が,ジルコニウムおよびクロムの炭化物が生成し 

たため,耐酸化性は低下した。

そこで耐酸化性をそこなわずに,高温強さの改 

善をもくろみ,炭化物安定元素としてチタンを選 

びさらにモリブデンを添加した結果,2 %では酸 

化量は多くなるが,それ以下では,ジルコニウム 

添加合金より耐酸化性はよく,モリブデンの添加 

によって固溶強化するため,高温強さも著るしく 

改善することができた。

3. 2.高張力鋼の酸化

ガス冷却炉の炉心容器の材料としての高張力鋼 

を,手溶接,炭酸ガスアーク溶接,エレクトロス 

ラグ溶接およびサブマージドアーク溶接を行なっ 

たものより,溶着金属,熱影響部および母材につ 

いて400～600℃の炭酸ガス中で酸化試験を行な 

った結果,60kg/mm2～70kg/mm2程度の成分範囲で 

は,耐酸化性の差異はなく,また溶接法による差 

もなかった。炭酸ガス中に水蒸気を添加すると, 

溶着金属にはふくれが認められた。500℃の温度 

でBreak awayが生じたが,これは皮膜に亀裂 

が生じ,新しく露出した金属が酸化したためで, 

また燐および硫黄の偏析あるいは介在物がある場 

所では選択的に酸化されることが明らかになっ 

た。

発表文献

1)伊藤,清水,臼杵:防食技術,17 (1968) 

440.

2)伊藤,清水,佐藤:防食技術,18 (1969) 

345.

3)伊藤,石原,清水:日本金属学会誌,30 

(1966) 888.

4)伊藤,石原,清水:日本金属学会誌,32 

(1968) 295.

5)伊藤,石原,清水:日本金属学会誌,34



(1970)101.

6)伊藤,池田:日本金属学会誌,30 (1966) 

995.

7)伊藤,池田:日本金属学会誌,31(1967) 

1036.

8)池田,大橋,伊藤:日本金属学会誌,34 

(1970)1140.

9)伊藤,池田,大橋,沢柳:金属材料技術研 

究所報告,11(1968)115.

構造用鋼の大気腐食に関する研究

福島敏郎,黒沢勝登志 

(昭和41年～45年)

高張力鋼の塗装下地が防食性能におよぼす影響 

を検討し,屋外ばくろによる塗膜劣化の程度を定 

量的に求めるとともに,合理的な促進試験法およ 

び塗装下地に観点をおいた新しい防食法を策定す 

るための基礎資料を作製している。すなわち,主 

に60kg/mm2高張力鋼を素材として用い,種々のブ 

ラスチングを行ない,その後数種のウオッシュプ 

ライマー処理を行なったものの他,亜鉛またはア 

ルミニウムの溶射を行なったものなどを試験片と 

した。塗装は,下塗りには金属溶射の場合はエポ 

キシ系ジンクリッチペイントまたはアミン硬化型 

二液性エポキシ塗料を用い,その他の場合は鉛丹 

合成樹脂プライマーを用い,上塗りには長油性ア 

ルキッド塗料を吹きつけた。

屋外ばくろした試験片については,2, 3 , 4 

および5年間の試験後に肉眼および金属顕微鏡観 

察,塗膜のインピーダンス,密着性,光沢および 

厚さの測定を行なった結果,いずれもみな,塗膜 

はばくろ期間とともに劣化していることを示し 

た。しかし肉眼観察ではサビの発生がなく,他の 

測定においては前処理による相異は明らかでなか 

った。それゆえ5年以上,すなわちサビの発生を 

確認するまでは屋外ばくろする必要がある。

促進腐食試験は,JIS, ASTMなどに規定され 

ている2灯カーボン式ウエザーメーターおよび塩 

水噴霧試験機を用いた。一般にウエザー メータ 

ーによる400～500時間の試験は屋外ばくろ試験の 

1年間に相当するといわれているが,塗膜の侵透 

性すなわち交流抵抗(青木法で測定)は,必らず 

しも試験時間と共に低下せず,このような換算は 

成立しなかった。6000時間の試験ではサビの発生 

は認められず,微細なヒビワレが試験片全面に発 

生した。中性の食塩水噴霧による14週間連続試験 

を行なった結果,前処理による相異が認められ 

た。しかし,屋外ばくろした試験片のインピーダ 

ンス測定結果とは一致しなかった。

以上のことから,これらの試験片は5年以上の 

屋外ばくろ試験が必要であり,腐食促進率を増加 

させ,屋外ばくろ試験と相関性のある促進腐食試 

験機の開発が必要であることを確認した。

鉄鋼の電気防食法に関する研究

小林豊治,藤井哲雄,伊藤伍郎,神谷国雄* 

(昭和41年～45年)

1.電気防食基準に関する研究

電気防食法は被防食金属体に常時僅かな防食電 

流を流入させることによって金属体の腐食を防止 

する方法で,各種施設の防食法として普及するに 

至っているが,近年鉱工業の発展とともに金属施 

設の使用環境の腐食性が激化するにつれ,これら 

の環境に対する本法の適用性を明確にする必要が 

生じてきた。そのために,これまで電気防食効果 

が不明確であった酸性液または硫化物のような腐 

食性因子を含有する汚染水中における鉄鋼の腐食 

機構と電気防食の完全防食達成条件を明らかにす 

る目的から,上記環境において鋼の陰陽分極挙 

動,鋼の溶解におけるdifference effect,鋼の防 

食電位に及ぼす陰分極,pHおよび硫化物濃度の 

影響などに関する一連の研究実験を実施した1)。 

その結果,従来から知られている防食電位(―770 

mV, SCE)はpH 3以上の酸性域まで適合する 

こと,また硫化物等の汚染水中ではこれより卑 

な値となることなどが判明した。その後さらに, 

金属表面上の拡散層内におけるpH測定用に考案 

した微小Sb電極を用いて,電気防食を与えた鋼 

表面近傍のpH分布を調べ,陰極的に生成するア 

ルカリが防食効果に著しい影響を及ぼすことを実



験的に確めた。

近年,高張力鋼の海洋構造物の防食法として電 

気防食法が注目されているが,過大な電流で被防 

食金属面から水素が発生するような場合には,高 

張力鋼が原子状水素を吸収して脆化をひき起こす 

危険がある。このため水銀置換法および薄膜透過 

法によって電気防食を与えた鋼材に対する水素吸 

収速度を測定し,これらに及ぼす鋼種,熱処理, 

陰極電位および有害イオンの影響を調べた結果, 

水素吸収速度は陰極電位に特異な依存性をもち, 

かつ有害イオンの濃度によって著しく相異するこ 

とが認められ,鋼の水素吸収機構が明らかとなっ 

た。

2.電気防食用不溶性電極に関する研究

本法の実用上の問題には,未だ技術的開発を必 

要とする点が少なくなく,とくに外部電源方式に 

使用される電極材料としては耐久性のある不溶性 

電極材料が要求される。このため,銀またはアン 

チモンを含む鉛合金について陽極性能に及ぼす合 

金組成および液組成の影響を調べたが,ある種の 

環境では長時間の使用に耐えないことがわかった 

ので,鉛―過酸化鉛焼結合金電極を考案し,その 

陽極性能を調べた結果,新電極は不溶性の点で上 

記鋳造鉛合金電極に比較して著しく優れているこ 

とを認めた。

3.金属腐食の電気化学的研究

高温水中における金属の腐食反応は基本的には 

電気化学的機構によるもので,腐食研究に電気化 

学的方法の採用が望まれている。しかし常温の腐 

食系で用いられている電気化学的方法を高温高圧 

水系に適用する場合には多くの実験技術上の困難 

がある,当所においては,まずオートクレーブの 

上蓋に試験極,対極および照合電極を取付けた高 

温高圧水系用の電気化学的腐食試験装置を試作 

し,さらに電解質の高比抵抗に基づく I R降下に 

よる誤差を除去するため零位法またはカレントイ 

ンターラプタ法を用いて,高温(<300℃)の純 

水および0. 01N-Na2SO4水溶液中におけるステ 

ンレス鋼の分極挙動を調べた2)3)。その結果,ス 

テンレス鋼の陽分極および陰分極は温度および溶 

存酸素によって著しい影響を受け,脱気条件では 

250℃で分極の極小値(すなわち最大の腐食度) 

を示すが,空気飽和条件では酸素が不働態化剤と 

して作用することがなどが明瞭に示された。

発表文献

1)伊藤,小林,藤井:水曜会誌,16 (1968) 

359.

2)藤井,小林,伊藤:日本金属学会誌,35 

(1971)41.

3)藤井,小林,伊藤:日本金属学会誌,35 

(1971)47.

水によるアルミニウムの腐食 

に関する研究

伊藤伍郎,清水義彦,後藤建次郎 

(昭和41年～45年) 

水道水や自然水中でアルミニウムにしばしば生 

じる孔食は全面腐食とはうらはらの関係にあり, 

全面腐食を生じるような環境では孔食は生じない 

か,あるいは生じたとしてもほとんど成長しな 

い。

これまでの研究によってアルミニウムが水中で 

全面腐食を生じるか否かということは水中に溶存 

している成分の種類とそれらの濃度,それに水の 

pHを調べればよいことがわかった。SO42-, 

SiO32-, PO43-, F- または Cr2O72- などのアニ 

オンがそれぞれある濃度(0.05～5ppm)以上溶 

存している場合には,すくなくとも水のpHが中 

性であれば全面腐食は生じない。

以上のような全面腐食に比べ,孔食のような局 

部腐食は破壊に至るまでの時間が短かくかつ外見 

からは侵食されていることが目立たないので危険 

であるにもかかわらず,腐食反応機構が複雑でい 

まだわからない問題が残されているので,現在孔 

食について研究を進めている。

アルミニウムに孔食が生じる条件としては,第 

一に上述したようなアニオンが水中に存在して全 

面腐食が抑制されなければならないこと,第二に 

局部的にアルミニウムを侵食するような成分(主 

にCl-)が水中に共存すること,第三に孔食を養



うに足るだけの電流を補給するためのカソード反 

応を起こさせる酸化剤が存在することの三点があ 

る。それらのうち第一および第三の因子について 

調べた結果 1)全面腐食抑制作用のあるアニオ 

ンのうちでもPO43-, SiO32-,およびSO42-を含 

む水中では孔食は生じるが,F-を含む水中では 

孔食は生じない。2)酸化剤のうちでは遊離塩素 

あるいは過酸化水素などは孔食を促進するが, 

ClO2-などはあまり孔食に影響をおよぼさず,ま 

た全面腐食抑制作用もあるCr2O72-はむしろ孔食 

を抑刷することがわかった。

実際問題としてアルミニウムに孔食が生じるよ 

うな水には種々の成分が含まれているから,それ 

らがそれぞれどの程度孔食に作用するか,またそ 

れらの成分間の交互作用はないかなどを調べるに 

は統計的な手段を必要とする。そこで日本各地の 

水道水の成分組成に近い水をつくって,その中に 

おける孔食の発生状況を調べた結果 1)種々の 

成分のうちでもとくにPO43-, SiO32-および遊離 

塩素の存在は孔食発生に大きな影響をもつ,2) 

その他の孔食に影響をもっと考えられる成分は1) 

に属する成分と共存するときにはその作用はほと 

んど無視されるほどになる,などのことがわかっ 

た。

つぎに金属側からみた孔食発生に影響をおよぼ 

す因子を調べるため,鉄およびケイ素を0.01～ 

0. 5%程度含むアルミニウム合金を溶製し,孔食を 

発生するように調製した水中で10分～4時間の腐 

食試験で発生した初期段階の孔食について,X線 

マイクロアナライザーおよび走査型電子顕微鏡な 

どによって調べた結果,すくなくとも鉄およびケ 

イ素の金属間化合物(α (Fe, Si)およびFeAl3 

など)はアルミニウムの水による孔食発生の一因 

となることがわかった。写真は99.8%Alに生じた 

孔食の一例であり,中央部の白色のものがFeAl3 

であり,そのまわりがエッチピット状に溶解され 

て孔食となっている。

発表文献

1)伊藤,三島,中山,石田,加藤:軽金属,18 

(1968)530.

写真99.8% Alに生じた孔食の走査型電子

顕微鏡像

2)伊藤,後藤,清水:軽金属,19 (1969) 

264.

3)後藤,伊藤,清水:軽金属,20 (1970)88.

4)後藤,伊藤,清水,井上,加藤:軽金属, 

21(1971)27.

アルミニウム材料の陽極酸化過程 

の高速化

福島敏郎,福田豊,福田芳雄 

(昭和41年～45年)

アルミニウムおよびその合金の主要な表面処理 

法である陽極酸化を高速化することは,生産性の 

向上および製造原価の低減のために重要である。 

通常の方法によると,酸化速度は0.3～0. 5μ/min 

であり,これを増加させるためには電流密度を上 

昇させることが必要である。ところが,バッチ方 

式により高電流密度で電解すると,表面に点食ま 

たは焼けのような局部腐食を発生するので実用上 

致命的な不良になる。換言すれば,電流密度の上 

昇に伴う局部腐食を防止する方策をたてることが 

高速化の成功につながるのである。

この研究では,陽極酸化の電解諸元のうち重要 

な因子は電解質の酸種であると考え,酸性度,溶 

解度および分子構造に着目して,主として解離恒



数が10-4以上の無機酸および有機酸を選び,高純 

度アルミニウムを試験片として広汎な条件で電解 

を行なった。すなわち,濃度0.01mol/l～濃厚ま 

たは飽和,浴温20℃～沸点,電流密度0.5～40 

A/dm2 (従来の20～40倍)の広範囲にわたり実験 

した1)。 その結果局部腐食の発生過程はつぎのと 

おりであると推察された。

まず,高速化に適する電解液は陽極酸化皮膜の 

底に存在する非孔性の障壁層を陽極表面において 

均一に多孔性皮膜へと転換させるために,適度の 

皮膜溶解作用を有しなければならない。皮膜の溶 

解作用が弱い場合は障壁層が厚くなるので陽極上 

の電圧降下が大きくなり,障壁層の弱点に選択的 

に加速度的に電流が集中する結果,点食にいたる 

ことが判明した。逆に皮膜の溶解作用が過大であ 

ると,電解研摩の場合と同様に皮膜が厚く成長し 

ない。

つぎに,焼けは点食と均一皮膜の中間状態であ 

り,電解槽内の幾何学的配置によって電流分布が 

不均一になる場合,または陽極の温度が場所によ 

って異なる場合に発生することが判明した。

そして均一皮膜を高速度で生成する条件はつぎ 

のとおりである。すなわち,電解質として適当な 

酸種は,マロン酸,酒石酸,リンゴ酸などのよう 

にいずれもpKa2.3以下のカルボン酸またはオキ 

シカルボン酸であり,0. 5～3.0mol/l, 30℃～沸 

点において均一皮膜を生成することができた。皮 

膜の生成速度は最高10μ/minに達した。生成した 

皮膜は電解発色を呈し,しかもHv400以上のよう 

に硬質である。しかし,マロン酸以外では浴電圧 

が200Vに達するので実用上は高過ぎる。その上 

6063などの実用合金には均一皮膜が生成しないこ 

とも判明した。

そこで,耐食性合金6063を試験片として比較的 

低い浴電圧において陽極酸化できるような条件を 

検討した結果,前述の有機酸1～3mol/lにシュ 

ウ酸を0.1～0.2mol/l添加した浴により,40～60 

℃において1.5μ/min (通常の3～5倍)の酸化 

速度で均一皮膜を生成することができた。生成し 

た皮膜はHv350以上のように硬質であり,電解液 

の冷却装置などの点からみると,従来の低温硬質 

法に比べて利点がある。

一方,アルミニウムと他の金属との複合体の陽 

極酸化法につき研究している2)。

最近,アルミニウムと異種金属との複合体は電 

子機器および機械材料に利用されるようになっ 

た。しかし,従来の電解液を用いてアルミニウ 

ム―鉄複合体を陽極酸化する場合,鉄のように電 

流阻止作用の小さい金属に電流が優先的に流れア 

ルミニウムの表面に陽極酸化皮膜が厚く生成され 

ず鉄の部分が侵食される。このため現在複合体を 

陽極酸化する場合には鉄の表面を完全に被覆しな 

ければならず工業的に非常に不便である。

そこで,無被覆で陽極酸化できる方法の検討を 

行ない,まず,浴組成として各種濃度の硫酸とこれ 

らに二,三種類のアンモニウム塩を各々加えた溶 

液を用いて実験を行なった。試料として2 Sのア 

ルミニウム線とピアノ線をそれぞれ単独に陽極と 

し,定電圧装置により浴電圧を定速度で上昇させ 

電流と陽極電位を測定し,その結果をもとに鉄と 

アルミニウムの並列電解を行ないアルミニウム極 

と鉄極に流れる電流,全電流および陽極電位を測 

定した。その結果,アルミニウム,鉄単独電解お 

よび並列電解の場合いずれも硫酸とアンモニウム 

塩の混合溶液において特定の濃度範囲の浴中で鉄 

の流出電流がアルミニウムに比べて大巾に抑制さ 

れ,アルミニウムに厚い陽極酸化皮膜の生成が可 

能になった。

発表文献

1)福島,伊藤:金属表面技術,19 (1968) 

188.

2)福島:金属表面技術,19 (1968)177.

水溶液中で生成する金属表面皮膜の 

偏光解析法による研究

小玉俊明

(昭和44年～45年)

水溶液中での金属の腐食挙動は,表面に生成す 

る100Å以下の厚さの不動態皮膜に支配されるこ 

とが多い。このような極薄膜を溶液中におかれた



ままの状態で,かつ非破壊的に測定する手段とし 

て楕円偏光解析法が近年注目されるようになっ 

た。これは金属表面で反射する楕円偏光の楕円の 

状態の変化は,表面に存在する薄膜の屈折率と厚 

さに敏感に応答するという原理に基ずいていて, 

その関係式は波動光学理論より導かれる。しかし 

その関係式は複雑であり,かつ偏光解析装置から 

読みとれる値は皮膜の厚さや屈折率といった直感 

的な値と直接結びつかない難点があった。

偏光解析法の実用化の第一歩として,電子計算 

機によるデータ処理の簡略化を計った。偏光解析 

装置により直接皮膜の屈折率と厚さが求められる 

プログラムを開発した。この方法は従来のように 
近似式を用いていないため,原子層膜から数千Å 

程度の膜までを処理することができる。この方法 

の検討の意味で,Alの陽極酸化皮膜の実測を行 

ない,この手法の適用を試みた。従来各種の方法 

で得られた実数値とよく 一致した。

現在,中性溶液中で生成する鉄不動態が各種雰 

囲気(電位,アニオン)により,どのような変化 

を受けるかについての検討を行なっている。

5.6溶 接

溶接部の冶金的研究

溶接およびろう付における溶着金属あるいは溶 

融ろう材の挙動ならびに特性を調査検討し,気 

孔,割れなどの欠陥防止と充塡金属の開発に資す 

ることを目的としたものである。現在までの主な 

研究内容は次の通りである。

1.アーク溶接時における溶鉄中へのガス吸 
収1)2)

宇田雅広,大野悟,稲垣道夫 

(昭和41年～45年) 

アーク溶接時には溶接雰囲気中に微量混入した 

窒素,酸素および水分がしばしば溶着金属の気 

孔,欠陥および脆化などの原因となることが知ら 

れている。この溶着金属中のガス含有量は 場合 

によっては100%N2雰囲気中で非アーク溶解し 

たときの溶解量にも匹敵することがある。このよ 

うに異常なガス溶解現象は製鋼反応の熱力学から 

説明できない。この溶接に特有な現象の基礎的知 

見を得るため,アーク溶解時における溶鉄合金中 

への窒素溶解量を測定し,同時に非アーク溶解の 

高温における窒素溶解量も測定した(アーク溶接 

時の溶鉄温度(1800°～2300℃)は製鋼反応の場 

合よりも高く,このような高温における窒素溶解 

度の実測値がなかった)。両者の比較により,0.4 

% N2以下のN2雰囲気(N2-Ar)でアーク溶解 

した純鉄の窒素含量は非アーク溶解(レビテーシ 

ョン溶解)の場合よりも約20倍大であることが判 

明した。これはアーク柱内の高温(6000～10000° 

K)で窒素分子が解離し,活性化したためと推定 

し統計熱力学的考察を行なった。

結局,アーク溶解における窒素溶解量は真の平 

衡的性質のものではなく,溶解と逃散のバランス 

した一種の定常濃度であると結論された。

さらにFe-O系およびFe-S系合金について 

同様の実験を行なった。酸素およびいおうなどの 

表面活性成分の増加とともに窒素溶解量が著しく 

増大することが判明し,上記アーク溶解時のガス 

溶解機構の説明を立証することができた。

また,アーク溶解時の水素溶解量についても測 

定した。水素の場合,窒素とその溶解挙動を異に 

するが窒素の場合と同じ溶解機構で説明されるこ 

とを明らかにした。

2.高温割れ3)

和田次康*,大野悟,宇田雅広 

(昭和43年～45年) 

高温割れ感受性を評価する方法として種々の試 

験法が考案されているが,比較的簡単で経済的で 

あるキャストピン高温割れ試験法(レビテーショ 

ン溶解装置使用による)を用いてFe-Cr-Ni系合



金の高温割れ感受性を検討した。その結果,Ni量 

が低下しフェライト量が増すと40%フェライト以 

上で高温割れ感受性が増加することが判明した。

3.ろうのぬれに関する研究4)5)

和田次康*,雀部 謙,田辺 誠* 

(昭和41年～45年) 

従来,固体金属に対する溶融金属のぬれ現象は 

界面エネルギーと表面エネルギーの平衡関係で 

説明されていた。ろう付のように固体金属と液 

体金属間で合金化がおこる場合には,界面エネル 

ギーと表面エネルギーの平衡関係だけでは理解し 

きれない。そこで,一般に使われているぬれの平 

衡関係に,合金化のエネルギーの項を加えれば, 

より実際の現象に近づくと考えられる。このよう 

な考えから,ろうのぬれを定量的に取り扱うこと 

を考え,純鉄およびFe-Ni合金に対する純銀あ 

るいはAg-Cu合金などの接触角を測定し,合金 

化のモネルギーの寄与について検討した。この結 

果,接触角θと溶融後の時間tとはCosθ∝√t 

の関係にあり,d√t/dCosθは拡散する合金元素 

の濃度の逆数に比例することが明らかとなった。

4.耐熱材料のろう接6～8)

和田次康*,雀部謙,田辺誠*,岡根功 

(昭和41年～45年) 

耐熱材料の一つであるチタン合金用のろう材と 

して,Ag-20Cu-3Ni, Ag-15Cu-3Ni などのろ 

う材を開発した。これらのろう材は融点が比較的 

低く,継手強度も満足なものである。また,アル 

ゴン雰囲気中ろう付ではリチウムを添加したろう 

材を使用すれば酸化物や窒化物の害を防ぐことが 

でき,真空ろう付に匹敵する継手が得られること 

が証明された。

銀ろうへのリチウム添加方法としては,ろう材 

電解溶製法が確立された(特許545154号)。

また,超合金などの耐熱材料用のろう材として 

パラジウム系耐熱ろうは,耐熱性,耐食性,ろう 

付施工性などの点でとくにすぐれたものであると 

いわれている。この系のろう材の中から21Pd-48 

Ni-31Mn三元系ろう材を選定し,SUS 33の突合 

せ継手のクリープ破断試験を行なった。この結 

果,クリープ破断強さに著しいばらつきがあり, 

信頼性の点で実用に供し得ないような結果が得ら 

れた。この継手が不安定な性質を示す原因は,ろ 

う付終了した時点ですでに継手内に微細な欠陥が 

存在するためであることがわかった。

発表文献

1)宇田,大野,和田:溶接学会誌,38(1969) 

382.

2)宇田,和田:溶接学会溶接冶金研究委員会 

資料,No. WM-222-68 (1968)

3)和田,大野:溶接学会溶接冶金研究委員会 

資料,No. WM-247-69 (1969)

4)和田,雀部,田辺:溶接学会誌,37(1968) 

974.

5)和田,福本:溶接学会誌,37 (1968) 845.

6)和田,雀部,田辺:金属材料技術研究所報 

告,9 (1967)434.

7)和田,田辺,雀部:溶接協会貴金属ろう部 

会技術委員会資料,(1968)10.

8)雀部,岡根,田辺:溶接協会貴金属ろう部 

会技術委員会資料,(1969)1.

片面溶接法の開発実用化に関する研究

稲垣道夫,岡田明 

(昭和41年～45年) 

片面溶接法は被溶接物の片側のみから溶接を行 

うだけで溶接作業を完了する方法で,従来の両面 

溶接のように被溶接物の反転作業を必要とせず被 

溶接物の移動方法が平面的な形態におさまるため 

流れ作業化が容易である。特に溶接を使用する大 

型構造物の組立産業の典型である造船業において 

は船舶の巨大化や省力化による生産方式の改革の 

ための中枢的な大型溶接技術として片面溶接法を 

採用しはじめた。しかしこの方法は技術革新の必 

然的な要求により急速に採用されたため技術的に 

は多くの問題をかかえている。

このような情勢に先がけ片面溶接法の将来性を 

重視し昭和39年以降片面溶接の基礎研究に取組ん 

でいたが,さらにこの基礎研究の成果にもとずき 

昭和43年以降溶接の能率化と溶接部の品質の向上



を目的とした片面溶接の完全自動化のための開発 

実用化研究を行なっている。

1.片面溶接法の基礎的な研究

片面溶接においてはアーク溶接によって被溶接 

物の裏側まで十分に溶融させ裏面にいわゆる裏波 

ビードを形成させることが必要である。被溶接物 

の板厚や開先条件に対して溶接入熱が大きすぎ裏 

側を溶融させすぎると溶落ちや裏波ビードの過大 

が生じ,逆に小さすぎると裏波ビードが形成され 

ず落込み不足になり,溶接条件の選定がむずかし 

く適正範囲がせまい。このため被溶接物の裏面ま 

で溶融するための条件が熱伝導的に解明され1), 

また溶落ち現象ならびに溶込み不足3)について 

の検討から各種片面溶接法での基本的な適正溶接 

施工条件を確立4)5)した。さらに開先条件の変化 

が溶込み深さに及ぼす影響について熱容量の面か 

ら詳細に検討し,与えられた開先に対して継手容 

量を算出することにより適正な溶接条件を選定す 

る方法を提案し,多くの実験データにより実証し 

た6)。

2.片面溶接の自動制御化の開発実用化研究

片面溶接においては溶接長全長にわたり裏波ビ 

ードが健全で均一でなければならないが,厚板の 

片面溶接では裏あてを用いて裏波ビードを形成さ 

せるため溶接中裏波ビードの形成状態を知ること 

ができず,溶接終了後裏あてを取外して初めて観 

察できる。したがって溶接中溶接条件,開先条件 

または裏あて条件などが変動し裏波ビードが生じ 

なくなったりあるいは逆に過大になったりして 

も,それを制御することは不可能でありこのため 

溶接後補修を必要とする場合が少なくない。溶接 

中裏波ビードの形成状態を探知することが可能に 

なれば,溶込み不足や溶落ちを未然に防ぐことが 

でき,また溶接条件を自動的に制御することによ 

り裏波ビードを常に均一に形成することができ 

る。この裏波ビードの探知方法について集中的な 

開発研究を行ない,裏あてフラックスの溶融によ 

る電気抵抗変化を測定することにより探知する方 

法(特許第552254号),被溶接物の裏面から出る 

アークプラズマによる電位やアークあるいは溶融 

金属からの分電流を測定することにより探知する 

方法(特許第585187号など)および銅裏あてみぞ 

の温度変化を測定することにより探知する方法な 

ど種々の方法ならびにその装置を開発した。これ 

らの方法の一部はすでに造船所において実用化試 

験の段階に進展している。

また溶接構造物が大型化し溶接長が長くなるに 

したがい構造物の各種変形および開先加工精度な 

どの面から溶接長全長にわたって均一な開先精度 

が得られず,裏波ビード,表面ビードの余盛高さ 

の不均一が生ずる原因になる。そこで溶接の進行 

に先だって開先の精度を自動的に連続して検出す 

る方法についても研究を進め,特殊な形状の検出 

電極を用いての電極と開先との静電容量を測定し 

て検出する方法や流体素子を利用して検出する方 

法を開発した。

以上のような開発に基ずき完全自動に近い片面 

溶接装置を試作し実用化試験を行なっている。

一方薄板や薄肉小径管などの裏あてなし片面溶 

接のための雰囲気圧力差を利用する裏波ビードの 

制御方法(特許第552254号)を開発し,これに基 

ずき管内ガス圧サイクル制御機構,管円周上の各 

位置での溶接条件制御機構を含む小径管の突合せ 

完全自動制御装置を実用化した。この他薄板の溶 

接で溶落ちが起りにくい特殊な溶接法や全姿勢片 

面溶接法についての開発実用化研究を行なってい 

る。

発表文献

1)稲垣,岡田:金属材料技術研究所報告,9 

(1966)157.

2)稲垣,岡田:金属材料技術研究所報告,9 

(1966) 214.

3)稲垣,岡田:金属材料技術研究所報告,9 

(1966) 333.

4)稲垣,岡田:金属材料技術研究所報告,9 

(1966) 422.

5) M. Inagaki and A. Okada: Trans. NRIM, 

10 (1968) 93.

6) M. Inagaki and A. Okada: Trans. NRIM,

11(1969) 93.



構造用鋼の溶接性に関する研究

稲垣道夫,春日井孝昌,村松由樹,頴娃一夫,岡 

田明,中村治方*

(昭和41年～45年)

構造用鋼の溶接性に関して,とくに溶接熱影響 

部における変態特性を調べて溶接性の評価に資す 

るとともに,溶接時の低温割れ現象を水素の挙動 

と組織変化および拘束の3因子について系統的に 

研究を進め溶接施工条件の確立をはかっている。

1.溶接熱影響部の変態挙動に関する研究

現在までに各種の商用および試作溶接構造用高 

張力鋼の溶接用SH-CCT図を多数作成してき 

た1)2)。しかしこれらの溶接構造用高張力鋼には 

使用目的に応じて各種合金元素が添加されてい 

る。このため個々の合金元素がボンド付近の溶接 

熱影響部におよぼす影響を調べるためC, Si, 

Mn, Ni, CrおよびMoをとりあげ単純系試作 

鋼を溶製し,溶接用SH-CCT図を作成した。こ 

の結果から各合金元素の組織変化およびこれに伴 

う溶接性の影響を検討している。

一方溶接熱影響部に析出するフエライトは鋼材 

が融点直下まで加熱されるため通常の熱処理に見 

られるフエライトとはかなり異なり,とくにフエ 

ライトに続いて析出する中間段階組織との区別が 

きわめて困難である。このため溶接熱影響部に析 

出するフエライトについて溶接用SH-CCT図を 

用いて詳細な検討を行った3)4)。この結果連続冷却 

にともなって析出成長するフエライトの形態が明 

瞭となり,溶接用SH-CCT図に示されているF 

変態域を明らかにした。CrやMoなどの強い炭 

化物生成元素が添加された高張力鋼の溶接用SH- 

CCT図ではTTT図にあらわれる未変態温度域 

でフエライトが成長しており,F変態域下部の未 

変態域が存在しないことがわかった。またP変態 

開始線およひZw変態開始線はこれらの析出相よ 

りも高い温度で析出する相の変態終了線でないこ 

とがわかった。

2.溶接低温割れに関する研究5～9)

40年度までに引張強さ50～90kg/mm2級の低合 

金高張力鋼の初層溶接部および熱影響部に発生す 

るルート割れについて,開発したTRC試験装置 

を用いて重要な成果が得られた。

41年度以降においては100キロ高張力鋼多層溶 

接継手に発生する低温割れについて新たに作製し 

た大型TRC試験装置(容量1000t)を用いて溶 

接線方向およびそれに直角方向の試験を行った。 

その結果,多層溶接継手にはその拘束状態に応じ 

て横割れおよび縦割れの2種類のマクロ割れが発 

生し,それがいずれも水素に起因する遅れ破壊で 

あることがわかった。またそれぞれの割れを防止 

するための具体的な熱処理条件を求めることがで 

きた。

3.溶接熱サイクル再現試験片の水素による遅 

れ破壊試験10)11)

各種高張力鋼について標題の試験を行い,TR 

C試験と同様な割れ発生の限界応力の存在するこ 

とが従来の研究でわかった。その後の研究で高張 

力鋼初層溶接時の熱影響部におけるルート割れ感 

受性は,charge-stress方式の遅れ破壊試験方法 

で調べられることがわかった。また試片の水素劣 

化感受性を比較する方法として水素を添加しない 

場合の切欠引張強さσtに対する遅れ破壊におけ 

る割れ発生の限界引張応力値σcの比σc/σtの値を 

添加した拡散性水素量に対して図示し,一定の水 

素量におけるこの比の値を用いる事を提案した。

4.高張力鋼溶接部の硫化物割れの研究12)

L Pガス貯蔵タンク内の溶接部に生じる硫化物 

割れについて調べるため,各種高張力鋼について 

加速腐食試験および水素による遅れ破壊試験を行 

った。その結果硫化物割れの種類,発生個所,割 

れ防止のための表面処理法および硫化物割れを生 

じない限界引張応力等を求めた。また水素添加し 

た再現熱影響部試片は無応力状態でもミロク割れ 

を生じ,その様子が加速腐食試験で見られたミク 

ロ割れとよく似ていることを確めた。この結果高 

張力鋼溶接部の硫化物割れは,熱影響部に生じた 

ミクロ割れまたは硫化物腐食孔の先端が有効な切 

欠となり水素による遅れ破壊現象を示したもので 

あろうことがわかった。



5.アーク溶接部の冷却過程の推定

溶接部のある温度での冷却速度とある温度区間 

の冷却時間との関係を溶接部の冷却における熱流 

の種々の状態について求め,さらに実験結果と比 

較検討した13)。タンデム型2電極アーク溶接熱サ 

イクルにおいて後続熱源による熱サイクルは先行 

熱源の影響を受けるが,この場合のCO2アーク 

溶接の冷却過程について検討を行った14)。また溶 

接アークによる溶接部近傍の最高到達温度の計算 

式について詳細な検討をした15)。

発表文献

1)稲垣,中村,春日井:金属材料技術研究所 

報告,10 (1967)117.

2)稲垣,春日井:金属材料技術研究所報告, 

10(1967) 495.

3)稲垣,春日井:金属材料技術研究所報告,

11 (1968) 179;溶接学会誌,39 (1970)175.

4)稲垣,春日井:金属材料技術研究所報告,

12(1969) 405;溶接学会誌,39 (1970) 747.

5)中村,稲垣,三谷:金属材料技術研究所報 

告,11(1968) 331.

6)中村,稲垣,三谷:溶接学会誌,37(1968) 

1247.

7)中村,稲垣,三谷:Trans. NRIM,10 

(1968) 41.

8)中村,稲垣,三谷:Weld. Jn., 47 (1968) 

35S.

9)稲垣,中村,明石,夏目:IIW1969 An- 

nual Assembly (Kyoto) public session.

10)中村,稲垣:金属材料技術研究所報告,12 

(1969) 207.

11)中村,稲垣:溶接学会誌,38 (1969)1021.

12)伊藤,稲垣,中村,池田,大橋,頴娃:金 

属材料技術研究所報告,13 (1970) 443.

13)稲垣,中村,岡田:金属材料技術研究所報 

告,9 (1966) 47.

14)稲垣,岡田:金属材料技術研究所報告,9 

(1966) 245.

15)稲垣,岡田:金属材料技術研究所報告,10 

(1967) 216.

固相接合に関する研究

橋本達哉,田沼欣司,雀部謙,大橋修 

(昭和41年～45年) 

本研究は固相接合とろう接技術に関して,接合 

現象の基礎解明と新溶接技術開発の基礎づくりを 

ねらったもので,これは最近の溶接技術の能率化 

と,さらにはまた新しく工業的需要によって出現 

した新材料,異種材料間などの接合技術に対する 

要望に応えることを目的としている。

1.固相接合

固相接合に関しては,同種金属および異種金属 

についてその接合性を左右する諸因子を検討し, 

接合の基礎過程の解明と性能向上をはかってい 

る。

同種金属間の接合に関しては表面清浄と接合雰 

囲気に研究の重点がおかれた。金属によっては, 

接合温度,接合圧力,接合時間など接合条件が適 

切であれば母材の引張強さに近い継手をつくるこ 

とは左程困難ではない。しかし一般に固相接合継 

手部は延性に乏しい欠点があり,これは接合面の 

清浄さに大いに関連するものと考えている2),そ 

して表面処理に関して,ワイヤブラシ掛けの際の 

処理雰囲気の影響について検討した結果,高真空 

中と大気中とでは接合結果にかなりの差異が認め 

られ,前者がはるかに後者に優るという結果を得 

た。なお高真空中で表面処理した場合でも,金属 

間には接合性に差異が認められるが,これは金属 

の雰囲気ガスとの親和力,結晶構造による接合境 

界の密着化の難易によるものと考えている6)。 目 

下10-9torrの雰囲気中で接合実験のできる超高真 

空圧接装置を設置中で,今後の接合現象の基礎解 

明の進展に大きく役立つものと期待している。

次に固相接合部の特徴として,綿密な作業管理 

の下に得られた継手でも,接合部には微小な介在 

物が認められ,また接合境界は結晶粒界となりや 

すい傾向を示す1)。 介在物には酸化物などの不純 

物のほかに密着不良による空��も含まれていると 

思われる。接合境界が粒界として残る原因は,接 

合境界に存在する介在物の粒界移動阻止作用4)に



第3部研究概要

よるもので,熱処理による介在物の分解,拡散な 

どは接合部の性能向上に寄与するものである7)。 

炭素鋼などでは,組織的にみてたとえこのような 

接合境界の形成が認められるような継手でも,か 

なり満足な室温の機械的性質を示す5)。従って継 

手性能は単に接合境界の存在の有無といった組織 

面だけから速断することは困難で,むしろその形 

成原因である介在物の質と量が問題となろう。表 

面処理の問題は固相接合の実用化に際し大きな障 

害であるので基礎的な研究とあわせて実用的な処 

理方法についても吟味しており,接合作業中にも 

積極的に金属表面の露出が期待できるような効果 

的な加圧方式など,いくつかの対策は目下検討中 

である。

異種金属間の固相接合性については,相互固溶 

性との関係を重点に検討を始めている。異種金属 

間の接合においても,表面清浄と金属相互間の結 

合を得るための密着化の必要なことは,同種金属 

間の場合と何んら変りはないが,常温圧接性に関 

しては金属とその表面皮膜の性質によって,接合 

性はほぼ決定し,相互固溶性の影響3)は余り認め 

られなかった。引続いて熱間圧接性についても研 

究予定であり,目下その予備実験として常温圧接 

部を後熱し後熱過程に生ずる接合部の挙動を検討 

中である。適当な後熱処理条件によって接合強さ 

は同種金属間の場合と同様向上する。しかし後熱 

処理の効果は組合せ金属の種類条件によって大き 

く変化することは当然で,特に金属間化合物を形 

成する系では後熱温度,時間の増加は接合境界部 

にもろい合金層の生成を促がし,たとえば銅―ア 

ルミニウムの継手ではその層の厚さが10μ程度と 

なると急激に継手強さは低下する。

2.ろう接
ニッケル基やコバルト基超合金,耐熱ステンレ 

ス鋼用のろう材として,パラジウム系耐熱ろう材 

の研究を進めている。特にPd-Mn-Ni三元系ろ 

う材に微量の第4元素を添加し,高温での継手性 

能の安定化をはかることを検討中である。また将 

来の耐熱材料として注目を集めている繊維強化金 

属のろう接方法について基礎的な研究をはじめ 

る。

発表文献
1)橋本,田沼:溶接学会誌,36 (1967)1301.

2)橋本,田沼:溶接学会誌,37 (1968)1080.

3)橋本,田沼:溶接学会誌,37 (1968)1345.

4)橋本,田沼:溶接学会誌,38 (1969)1225.

5)田沼,橋本:溶接学会誌,39 (1970) 779.

6)田沼,橋本:溶接学会誌(投稿中).

7)橋本,大橋:溶接学会誌(投稿中).

特殊溶接法の開発に関する研究

蓮井淳,福島貞夫,北原繁 

衣川純一,福島孟

(昭和41年〜45年)

本研究の目的は,新しい溶接法のうち,その特 

質ならびに用途について各方面から高い関心が払 

われ,しかも,多くの未知の問題を有する摩擦 

圧接,プラズマジェット溶射ならびにプラズマ溶 

接を主体に応用研究を行ない,その知見に基づき 

新技術を開発することにある。

1.摩擦圧接1～3)
摩擦圧接において継手性能を支配する主要因 

子,すなわち摩擦部の到達温度の推定,発熱時の 

トルクの変動および接合部の組織などについての 

実験結果から圧接過程を4つの位相に分割し,そ 

れぞれに考察を加えて,摩擦圧接条件設定のため 

の資料を提供した。

銅とアルミニウムの摩擦圧接で満足な引張強さ 

をもつ継手の得られる圧接条件を求め,この圧接 

現象に冶金学的な解釈を行なった。ついで,代表 

的な継手を高温に加熱した場合の継手性能の低 

下,継手強さの経年変化などを検討した。

一方,2軸回転式摩擦圧接法を開発し,新技術 

開発事業団によって実用化が進められている。こ 

れは,従来方式では固定されていた一方の素材も 

回転しうるようにしたもので,圧接の進行中,摩 

擦部から排出されるばりをその発生と同時に削除 

できるようにしたもので,従来方式に比べて,ば 

り除去の第2工程を不要とし,また,所定寸法材 

の接合に対し圧接機の容量をより小さくできると



いう特色を有する。

2.プラズマジエット溶射4～7)

一般に溶射に用いられている酸素―アセチレン 

炎の炎軸上の種々の位置におけるガスの温度,流 

速,構成成分および溶射材粒子の飛行速度などに 

ついて実験考察を加え,溶射に用いるプラズマジ 

ェットの諸特性を明確にした。

各種材料の溶射被膜に生ずる残留応力の性質を 

素材と溶射材の熱膨脹係数の差異に関連させて分 

類した。また,0～45°の範囲内での溶射角度が被 

膜の性質に及ぼす効果についての実験で角度の変 

化によって被膜の組織には大きな相違が認められ 

ないが,密着性は溶射角度の増大と共にかえって 

向上することが明らかにされた。

他方,溶射被膜の緻密化と密着性,結合性の向 

上を図るため,溶射被膜を所定温度で加熱しつつ 

加圧し,被膜を溶融させないで短時間に処理する 

加圧―焼結法を開発した。ここでは,供試材とし 

てニッケル基自溶性合金被膜が用いられた。

さらに,プラズマジェットによる耐摩粍性酸化 

クロム被膜と素材の境界ならびに被膜そのものの 

構造について検討し,現在は,鉄鋼材以外の素材 

をも含めて,素材と各種溶射被膜の境界構造と性 

質を詳細に検討して,広い分野において溶射被膜 

を利用しうるよう基礎実験を行なうと共に,これ 

を基盤に被膜の性質向上を目指している。

3.プラズマ溶接8-10)

ステンレス鋼中厚板のプラズマアーク溶接にお 

いて,良好な溶接を得るための溶射現象,すなわ 

ち母材溶融部における穿孔現象とアーク電流,作 

動ガス流量,プラズマアークの推力など作動条件 

との関係を求めた。

ステンレス鋼薄板のプラズマスポット溶接にお 

けるビード径,溶込み,溶融効率など溶接結果へ 

の作動ガスの種類と流量,アーク電流,溶接時間 

など作動因子の効果を解明して,機械的性質にば 

らつきの少ない溶接が得られる条件を求めた。本 

溶接法は従来のTIGスポット溶接に比べて,多 

くの利点を有することが明らかにされ,その実用 

性の高いことが確認された。

また,プラズマアークの水中溶接用熱源として 

の適応性に関する予備実験および溶接構造用炭素 

鋼を用いての水中溶接結果からプラズマ水中溶接 

の実用化しうる見通しが得られたので,現在,さ 

らに開発研究を進めている。

発表文献

1) A. Hasui, S.Fukushima and J.Kinugawa: 

Trans. NRIM,10 (1968) 207.

2)蓮井,福島,衣川:金属材料技術研究所報 

告,12 (1969)103.

3) A. Hasui, S.Fukushima and J.Kinugawa: 

Bulletin of JSME,12 (1969) 656.

4)蓮井,北原,福島:溶接学会誌,36(1967) 

662.

5)蓮井,北原:日本溶射協会誌,5 (1968) 

1.

6) A.Hasui, S. Kitahara and T. Fukushima: 

Trans. NRIM,12 (1970) 9.

7)岡根,北原,蓮井:金属材料技術研究所報 

告,13 (1970) 269.

8)蓮井,笠原,田口:日本機械学会論文集, 

34 (1968) 362.

9) A. Hasui, E. Kasahara, H. Taguchi and 

S. Yamato: Trans. NRIM,12 (1970) 21.

10) A. Hasui, and H. Inomata: Trans. 

NRIM,13 (1971)24.

原子炉用継手の溶接と熱ぜい化 

に関する研究

岡根功,中村治方*,岡田明, 

大寿美幸司,頴娃一夫,稲垣道夫 

(昭和41年～45年) 

本研究は,原子炉用継手の施工法ならびに各種 

高温性能を調査検討し,原子炉圧力容器,配管系 

などの継手材料の選択とその適正な溶接施工法の 

確立に関する基礎資料を得るのを目的としてい 
る。以下,昭和41年度以降に得られた研究成果の 

概要を述べる。

1.自動アーク溶接施工に関する研究 

原子炉圧力容器用厚板材のサブマージアーク溶



接施工時に問題となる溶接金属の高温割れ現象を 

溶接金属の化学成分およびその形状の面より検討 

した。Y開先を有する板厚50mm, 300mm×400mmの 

ASTM A533鋼に,硫黄含有量0.014%と0.006% 

の2種のワイヤおよび溶融型フラックスの組合せ 

で溶接を施工し,発生する高温割れ傾向を追求し 

た。この結果,縦割れは溶接部の形状がある限界 

値以上になると発生することが判明した。従来, 

この限界値として,溶接部の巾と深さの比を採用 

していた。しかし,本研究での検討結果,この従 

来の値では,正確に割れ傾向を把握することがで 

きないことを明確にし,新たに,溶接部を取りか 

こんでいる楕円形状の熱影響部の中心と表面との 

距離で割れ発生の限界を判定すべきであることを 

提案した。また,この限界値は,ワイヤの硫黄含 

有量が低いほど大きいことが判明した。

一方,原子炉配管系の溶接に関しては,管の溶 

接を高精度,高能率で施工するのを目的とし,小 

径薄肉管の自動アーク溶接装置を設計試作した。 

現在,34mm径,肉厚2. 6mmのステンレス鋼管の突 

合せ溶接について実験中である。

2.溶接継手の高温性能に関する研究

原子炉圧力容器用として試作された板厚30mmの 

70kg/mm2級調質型高張力鋼溶接継手のクリープ破 

断性質を種々の角度より検討した1)2)4)。この結 

果,溶接継手のクリープ破断特性を設計基礎資料 

とする場合は,継手部より局部的に採取した従来 

の小型継手試験片による結果を用いるのは適切で 

なく,少なくとも,実物大の継手断面をそのまま 

現有する大型継手試験片による結果を用いるべき 

であることを明らかにした。また,溶接後に適切 

な条件で熱処理を行なうこと,適正な開先形状お 

よび施工条件などによって,継手のクリープ破断 

性質の向上が期待できることを明らかにした。

板厚30mmのSUS27およびSUS32ステンレス鋼 

溶接継手のクリープ破断性質を検討した。この結 

果より,溶接金属中のデルタフエライトの量,形 

状,分布状態などが継手のクリープ破断特性にか 

なり影響することが明らかにされた。

異材継手のクリープ破断性質を,18Cr-8Ni-Ti 

系ステンレス鋼管と21/4Cr-1Mo鋼管の突合せ継 

手について検討した3）。この結果,溶接境界線を 

境にして生ずる元素の拡散や炭化物の生成などに 

伴なう継手部の材質変化がクリープ破断特性を大 

きく左右することを明らかにした。

以上,一連の溶接継手のクリープ破断性質を総 

合的に検討した結果,継手部材質の一定高温下で 

の経年変化が破断性質を左右する重要な因子であ 

ることが明らかとなった。さらに,温度変動下で 

の継手部材質の経年変化が破断特性におよぼす影 

響を検討するため,温度変動熱ぜい化試験機を設 

計試作し,現在,高速炉燃料被覆管端栓溶接部の 

性質について実験続行中である。

その他,肉盛溶接部の加熱による材質の挙動に 

ついて検討を行なった5)。 すなわち,発電用原子 

炉圧力容器の内面は,オーステナイト系ステンレ 

ス鋼を肉盛溶接していることが多く,この溶接部 

は溶接施工後長時間にわたって熱処理されるのが 

現状である。この熱処理による肉盛溶接部の材質 

変化を冶金学的に種々検討した。この結果,後熱 

処理中に各種の炭化物が析出し,これが原子炉運 

転時の安全性に悪影響をおよぼす危険があること 

を明らかにした。

発表文献

1)稲垣,岡根:溶接学会誌,37 (1968) 621.

2)岡根,稲垣:溶接学会誌,37 (1968) 978.

3)稲垣,岡根,大寿,美:溶接学会第31回溶 

接冶金研究委員会資料,(1968) .

4) I. Okane, and M. Inagaki: Trans. NRIM, 

13 (1971)14.

5)稲垣,中村,頴娃:溶接学会誌,(投稿中).

原子炉材料の特殊な溶接法の開発 

に関する研究

橋本達哉,蓮井淳,和田次康*,松田福久*入江 

宏定,雀部謙,福島孟,田辺誠*,岡根 

功 (昭和41年～45年)

本研究では,原子力平和利用試験研究の一環と 

して,主として高速炉燃料被覆管用薄肉ステンレ 

ス鋼管を中心とした原子炉用材料の特殊な溶接法



5.1鋳鉄中片状黒鉛の立体的形状と熱応力疲 

れき裂の状況の走査型電顕写真。亀裂は 

黒鉛内部を進行している。(×150)
(140頁参照)

5.2 ヘイゼレット連鋳機20型による鋼の連続鋳造実験。鋳 

造寸法は最大75×250mmで,鋳造速度は2 m/minで実 

験している。本装置は横型の高速連鋳機として特長があ 

る。
(138頁参照)

5.3液体噴霧法で製造した90%Fe -10%Cu 

合金粉の組織(×650)

5.4液体噴霧法により圧縮性,焼結性のすぐれた性状をもつ 
Fe粉末ならびにFe基,Co基,Ni基,Cu基およびAl 
基などの合金粉末を製造する。その性能は,電気炉の溶解 
量がFe換算3 kg,最高使用温度1,700℃,噴霧時の圧力 
80 kg/cm2,流量300l/min である。

(147頁参照)



5.5管状試片用応力腐食割れ試験装置。
溶存酸素および塩素イオン濃度を調整した試験水を 
貯水タンクに入れ,高圧ポンプによって3～4l/hr 
の流量でステンレス鋼管状試片の部分に給水する。
常用試験温度350℃,同圧力200 kg/cm2。

(149頁参照)

5.6 300℃までの水,水と蒸気の混合体および400℃までの蒸 

気を循環させる動水腐食試験装置で,原子炉用ステンレ 

ス鋼,ジルコニウム合金などの腐食試験を行なってい 

る。
(149頁参照)

5.7当所で開発試作した片面溶接自動制御装置 

で,溶接中開先条件および裏波ビード幅の 

変化を探知し,溶接電流,溶接位置を自動 

的に制御することができる。
(156頁参照)



の開発研究を行なっている。この種の端栓溶接と 

しては,過去の使用実績などから,TIG溶接法 

が主として採用されているのが現状である。しか 

しながら,TIG溶接法は,他の溶接法と比較し 

て,アークの安定,作業能率,接合精度,継手性 

能などの点で,必ずしも最適の溶接方法であると 

は断言できない。したがって,この観点から,端 

栓溶接法として考えられる電子ビーム溶接法,精 

密プラズマアーク溶接法およびろう接法につい 

て,燃料被覆端栓溶接への適用性を比較検討し, 

使用信頼性の高い端栓溶接法について検討してい 

る。上記各溶接法の研究経過は以下の通りであ 

る。

電子ビーム溶接法:電子ビーム溶接法では,昭 

和37年度以来,基礎研究を中心に研究を進めてき 

たが,さらに低真空電子ビーム溶接についての種 

々の基礎研究を行なった。さらにこれらの資料に 

基ずき,燃料被覆管端栓溶接条件の選定に努め, 

これらの条件下で端栓溶接を行ない,その内圧破 

壊試験を行なった。現在さらに,充分信頼性の高 

い継手を確実にうるため,溶接作業上の種々の問 

題点を解明するための研究を進めている。

精密プラズマアーク溶接法:プラズマアークの 

溶接熱源としての諸性質,すなわち電流密度,素 

材の加熱特性,シールドガスの効果などの基礎実 

験を行なった後,ステンレス鋼薄板を用いて溶接 

現象を調べ,溶接部の材質変化ならびに機械的性 

質について検討を加えた,さらに種々の形状の端 

栓溶接部について材質,強度に関する諸実験とと 

もに内圧破壊試験を行ない,端栓の継手の設計資 

料を求めている。

ろう接法:燃料被覆管ろう接装置を開発し,ろ 

う材の選定,熱処理条件ならびに端栓継手形状な 

どについて検討を加えた後,ステンレス鋼被覆管 

端栓ろう接を行ない,その内圧破壊性質について 

検討した。

研究結果の一例として,上記3種類の溶接法で 

行なったステンレス鋼燃料被覆管の端栓溶接部の 

内圧破壊試験結果について紹介する。

各溶接法に適した端栓および継手形状を選び, 

適した条件で溶接あるいはろう接を行なった(ろ 

う材はPD-11耐熱パラジウムろう,その他は溶 

加材を使用しない)。これらの試験片で常温から 

700℃までの種々の温度で内圧破壊試験を行なっ 

た。その結果,破壊圧力は,各試験片とも温度上 

昇とともに減少する。電子ビームおよびプラズマ 

溶接試験片の破壊圧力は,ろう付のそれより全般 

的に高く,母材のそれに匹敵するかあるいは幾分 

低い程度である。溶接法によるこの破壊圧力の差 

は,温度上昇とともに小さくなり,700℃におい 

ては母材と各溶接法による試験片の破壊圧力の差 

はわずかである。また破壊個所は全般的に溶接部 

近傍である。破壊圧力としては,もっとも低いろ 

う接試験片においても,原子炉材として必要な圧 

力よりも高い圧力を示すことが判明した。

以上の結果,あるいは他の実験を綜合すると, 

端栓を溶接した薄肉管に内圧を負荷したとき,溶 

接方法の如何にかかわらずほとんどすべて熱影響 

部で破壊し,その破壊圧力は,施工時の熱履歴に 

影響されることが明らかとなった。したがって, 

薄肉管の端栓溶接部の性能向上には,熱履歴とい 

う観点からその施工法を充分に考慮した上で,溶 

接方法を選択すべきであろう。

発表文献

1)橋本,松田,大橋,入江:溶接学会誌,38 

(1969)1090.







第4部

技術サービス・研究設備



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総 説

総合的な研究体制の確立の一環として,研究活動をより効率的に推進するために,施設設備の 

管理,研究業務に対応する技術サービス部門の拡充強化を推進してきた。

設備の整備にあたっては,当初より合理的な管理および適正な運営をはかるために,研究所全 

体の使用に供しうる設備を共通設備として,溶解圧延・熱処理設備,物理測定設備,化学分析 

設備,材料試験設備,工作設備等に区分して整備をはかった。また,整備途上において,設備の 

効率的な運営をはかるための方策が当初よりしかれ,設備が常に最良の精度,性能および機能を 

保持し,円滑に研究者の使用に供せられるよう管理運営および予防保全面にも配慮がなされた。 

一方,研究に必要な設備で特殊な装置については,相当な性能および機能が要求されるとともに 

開発的な要素が大きいので,所内において試作設計がなされた。これら設備が研究の促進発展を 

はかり,信頼性のある研究資料を得る上で重要な背景となっている。

そこで,昭和35年基本設備グループに総括管理責任者を設け,将来の設備の増設を考慮した運 

営管理体制をしくとともに,設備の予防保全および効率的な運営に対する具体案の検討が進めら 

れた。そして従来研究室が一部担当していた技術サービス部門の管理統合がなされるとともに, 

人員と設備の強化につとめ近代的な設備の整備をはかった。その結果,昭和37年度には,溶解圧 

延・熱処理,物理測定,化学分析,材料試験,工作等の技術サービス業務を,一応の軌道にのせ 

るにいたった。

昭和45年度には,電子計算機室が設置され,試験研究データの解析等の技術サービスが強化さ 

れたので,研究を進展させるうえに重要な役割をはたしている。

昭和37年5月設備管理委員会準備会の発足とともに,溶解圧延・熱処理設備,物理測定設備, 

化学分析設備,材料試験設備および工作設備等の共通設備等の管理運営の合理化について検討が 

進められ,同年6月設備管理規則が定められた。これによって従来必らずしも十分統一的に行な 

われていなかった試験研究設備の運営管理方策が具体的に体系化されたといえよう。すなわち, 

設備管理委員会において,試験研究設備の効率的な管理および運営ならびにこれに必要な事項に  

ついての審議立案を行なうとともに,必要に応じ小委員会を設けて検討を進める制度を定めた。

設備管理委員会制度は昭和44年6月に全面的に改正され,研究設備の管理運営方策,研究設備 

の分類区分,遊休設備の効率的な利用ならびに技術サービスの能率的な運営方策等について調査 

審議が進められることとなり,従来より一層活発な運営がなされ,研究設備の効率的な管理運営



に関し,重要な役割をはたしている。

研究設備については,管理区分として集中管理設備と研究室管理設備の2種類の共通設備と一 

般研究設備に区分されている。集中管理設備は,研究所全体の使用に供しうる共通の設備であり, 

共通の設備の管理は,所定の課,室(技術課,物理分析室,電子計算機室,化学分析室,材料強 

さ試験室および溶解圧延室)が行ない,その課,室には,専門的知識と技術をもった技術者が配 

置され,技術サービスと設備の運営が円滑に行なわれている。一方,研究室管理設備は,研究テ 

ーマに応じた特殊性を有する設備で,各研究室において管理しているが,他の研究部も当該研究 

設備を使用することができる設備で,管理する研究室によって円滑な運営がなされている。これ 

ら共通設備の管理運営に関する調整は,従来企画課で所掌していたが,昭和44年4月組織規則の 

改正により技術課に移管され,共通設備の管理運営ならびに技術サービスの運営についての円滑 

化がはかられた。

しかしながら,これら共通設備(集中管理設備および研究室管理設備)を利用するうえにおい 

て種々の問題が生じたり,また,技術サービス業務の運営上種々問題が生じることが多いので, 

昭和44年6月共通設備等運営連絡会が設置され,これらの問題について調査審議が行なわれるこ 

とになった。このため,共通設備の管理運営ならびに技術サービス業務の運営についてより一層 

適正化と円滑化がはかられるにいたった。しかし,今後,研究の高度化ならびに複雑化にともな 

い共通設備の利用度の増加と技術サービスの困難性が増大するものと思われるので,従来よりも 

一層合理的にかつ計画的な管理の具体策を講じる必要に迫られるものと思われる。

共通設備の管理運営ならびに技術サービスの合理的かつ計画的な管理を行なうためには,資料 

等による情報を活用することが重要な要素となるので,昭和45年5月技術サービス業務の作業依 

頼伝票を,作業依頼書から作業量および技術サービス費用実績の集計に至るまで一貫して使用で 

き,しかも電子計算機による集計ができるような様式に改正し,昭和45年度から集計業務が実施 

される。得られた集計資料とその他の情報にもとづき合理的かつ計画的な作業管理と技術サービ 

ス予算の効率的配分等が可能となり,一方,研究管理の運営にも重要な役割をはたすこととなろ 

う。

また,すべての試験研究設備に対して設備カードを作成し,当該設備の履歴,性能等を記録 

し,用途別に分類整理保管して,設備の整備計画ならびに設備の予防保全業務に備えるととも 

に,その所在,管理状況等の適切な運用管理に供している。

研究設備の試作については,昭和41年11月研究設備試作企画委員会が設けられ(後に研究設備 

試作委員会となる),研究設備および機器の試作に所内の協力体制を確立し,技術課における試 

作設計業務の推進をはかっている。

当所に整備された設備は,当初からの運営基本方針に沿った近代的な研究設備であり,最近整 

備されている研究設備についてもその概念は貫かれている。ここ5か年の主なる設備の概要は,



本章に掲げた設備一覧に解説されているが,まず,溶解圧延・熱処理設備は,研究の進展にとも 

ないより一層の充実化をはかるとともに,製鉄工業の連続化に資するための一環として,溶銑か 

ら直接製鋼する連続製鋼技術の実用化に必要な設備および各種金属を1パスにより高圧下率で圧 

延する遊星圧延機等の整備が行なわれた。材料試験設備においては,大型試験片の万能試験,疲 

れ試験を実施する設備およびクリープ試験機の整備が行なわれた。物理測定および化学分析関係 

では,光物性測定装置,走査型電子顕微鏡,原子吸光分析装置等最新鋭の装置を整備し,新らし 

い研究手法の手段をうるとともに,信頼しうる測定値の提供に努めている。溶接設備について 

は,研究および技術の進歩が近時とくにいちじるしいため,レーザ溶接装置等特殊溶接装置のほ 

かに,当所において開発した片面溶接装置,摩擦圧接装置を製作設置した。製錬設備としては, 

新らしく設計された連続真空脱ガス装置,溶融状態の鉄鋼および固体状態の鉄鋼中の諸元素の定 

量をする溶鋼直接分析装置等が整備された。鋳造設備においては,鋳造技術の開発に沿って連続 

鋳造装置が設置された。この他機械工作設備等当所における試験に必要な機械工作ならびに装置 

の試作設計に必要な工作機械の充実化に努めた。原子力関係設備としては,腐食,ラジオアイソ 

トープ,ベリリウムおよび溶接の一部の設備整備が行なわれた。



主な設備一覧

溶解圧延・熱処理設備

高温高圧内熱式ブリッジマン電気炉(昭和41年

度)

高温および高圧下における溶解あるいは単結晶 

化を行うためのブリッジマン炉で,通常は,アルゴ 

ンガス雰囲気を用いる。ヒーターは内径50mm,高 

さ350mmのスパイラルコイル型黒鉛製。最高常 

用温度は2000℃,最高気圧は300kg/cm2。るつぼ 

の回転(0.5～6. 6r. p. m)および上下移動(0.17 

～35mm/min)可能。プログラム制御方式。

特殊真空炉(昭和41年度)

応力―熱サイクル引張試験材(テンシロン)に 

付属するもので高温引張試験を真空中で行なう装 

置である。加熱部はニクロム板ヒーターを用い。 

最高試験温度は800℃,加熱時の到達真空度は5 

×10-5mmHgである。この装置でZr合金などの 

高温引張試験を行なっている。

気相反応炉(昭和41年度)

黒鉛ヒーターを用いた内熱型の炉で,真空から 

常圧まで任意の圧力,非酸化性雰囲気下で気体, 

固体の反応および熱処理が可能である。最高使用 

温度は均熱部約100mmで,被加熱体の大きさに 

よって異なるが,100φで2000℃,10φ程度なら 

3000℃迄可能である。

プラネタリー圧延機(昭和42年度)

遊星状に配列した多数のワークロールの公転運 

動により1パスで高圧下率圧延を行なう。形式は 

プラッツァ式で,2重遊星ロール,バックアップ 

ビーム固定,ケージ駆動の機構を有す。最大圧下 

率98 %,最大素材板厚70m m,最大素材幅200m m, 

送り速度0 ～ 2 m/min,遊星ロール公転数0 ～

190r. p. m。

熱交換炉(昭和42年度)

本装置は1.5～2.5m3/minの空気を電気的直接 

加熱によって800℃まで加熱することが可能であ 

る。炉本体は煉瓦内寸法200×200×2000mmで54 

本のエレマを用い,変圧器(容量50KVA),温度 

調節装置を付属する。

熱処理性試験装置(昭和43年度)

各種変態を,温度:時間,変態(熱脹膨):時 

間として同一記録紙上に測定記録を行なうもので 

ある。示差熱膨脹測定も可能。高周波加熱による 

急速加熱,アルゴンガス吹きつけによる急速冷 

却,温度のプログラムコントロール可能。膨脹の 

検出は差動トランス式で検出感度は125～10000 

倍。試料の大きさは3mmφ ×10mm。

圧延荷重測定装置(昭和43年度)

プラネタリ圧延機の圧延時の諸荷重を計測する 

ためのもので,フィードロール用およびプラネタ 

リ用ロードセル各2ケ,フィードロール回転計, 

プラネタリロールスリップリング,電磁オッシ 

ロ,歪測定器,データレコーダ,X-Yレコーダ 

およびシンクロスコープより成る。

加熱炉(昭和43年度)

プラネタリ圧延機専用の加熱炉で,燃料にプロ 

パンガスを用い,最高加熱温度は1250℃である。 

1200×190×70mmの素材を同時に2本加熱する 

ことができ,圧延機と連動して素材を揷入あるい 

は押出すための油圧装置と連結されている。

特殊焼成炉(昭和43年度)

固体還元剤混入鉄鉱石ペレットの焼成還元に使



用するもので,本装置は炉本体,変圧器,温度調 

節・記録装置,付属装置等からなる。炉本体はマ 

ッフル炉およびロータリーキルンより構成され, 

強度の弱いペレットを静的に乾燥予熱し,次いで 

強度の高まったペレットを融着の防止と焼しめを 

行なうため,ロータリーキルン内で動的に焼成還 

元を行なう。処理量:約5～10kg/回,最高温度: 

1300℃,常用1000～1200℃,プログラム温度制 

御可能,雰囲気調整可能

ベルヌーイ炉(昭和44年度)

酸水素焰を熱源として,2000℃付近の融点を 

持つ酸化物単結晶の作成に用いられる。この作成 

方法の特徴は,るつぼを用いないこと,成長速度 

が速く,大きな単結晶を作ることが可能なことで 

ある。

連続真空脱ガス装置(昭和44年度)

一つの炉で,不純物を含む粗銅約6 kgを溶解し 

真空で吸上げ脱ガスしつつサイフォンの原理によ 

り他の炉に移す装置で,溶解炉(18kW) 2基, 

保温炉(2kW) 3ケ,真空装置,ガス分析装置, 

および酸素ポテンシアル測定装置が付属してい 

る。

超高真空超高温炉(昭和44年度)

W, Moおよびそれら合金等の高融点金属の熱 

処理と精製を目的とする炉で,ソープションポン 

プ―イオンポンプ―タイガンの組合せによって作 

られたCによる汚染のない清浄な雰囲気(10-9m 

mHg)中で,メッシュWヒータを用い250℃ま 

で加熱できる。炉室の大きさは20φ× 60mm。

昇華法気相成長炉(昭和44年度)

各種化合物中の一成分元素の蒸気圧制御雰囲気 

下において,昇華法により化合物単結晶を作製す 

るのに用い,横型電気炉とその温度制御装置とか 

らなる。炉は6つの加熱帯を有し,様々な温度 

分布が得られ,最高使用温度は1000℃,また炉温 

の制御精度は1℃以内である。

合金板結晶粒調整装置(昭和44年度)

高融点金属および合金の板状試料を電子ビーム 

によって帯状に加熱し,加熱帯を定速移動させ種 

々の結晶粒度をもつ試料板を作製する。加熱時の 

真空度10-7mmHg,最高加熱温度3000℃,最大 

出力,10KV, 5KW,電子ビーム移動速度0.1～ 

1mm/min,試料寸法,長さ300×巾40×厚さ2 

～3 mm。

電子ビーム溶解炉(昭和45年度)

高電圧により加速した電子流を試料に衝突させ 

て,その運動エネルギーを熱に変えて溶解を行な 

う。Vなどの有害金属の溶解に用い,加速電圧13 

KV,ビーム電流0.8A,到達真空度5 ×10-5torr。

20kg高周波真空溶解炉(昭和45年度)

金属を,真空中で高周波誘導加熱により溶解 

し,鋳造する。溶湯の自動攪拌が行われ,組成の 

きわめて均一な合金が得られる。電動発電機:出 

力,30KW, lOKHz 電圧:400V, 75A (最大) 

溶解量(鉄):最大20kg,常用15kg。溶解時圧力 

:1×10-3torr以下 溶解時間:1時間40分1操 

業。

10kg電子ビーム溶解炉(昭和45年度)

高真空中において高電圧で加速された電子線 

を,金属材料(棒状,粒状,粉末)にあてその衝 

撃によって生じる熱により溶解を行なう。その際 

金属中の不純物は蒸発又は分解によって除去さ 

れ,高純度のインゴットが得られる。ビーム出 

力:10kW,溶解材料:Zr, Nb, Mo, Ta, W 

等排気系:10インチ油拡散ポンプ1台,1600 l油 

回転ポンプ,1台。

物理測定設備

真空分析計(昭和41年度)

4本の平行棒に高周波と直流とを加えて特定の 

質量数のイオンのみ通過させる4重極マスフィル 

ター型の高真空中残留ガスの分析計である。2次 

電子増倍管を用いて,真空範囲1×10-5～1× 

10-11torr,質量数範囲1～300AMUを,最小分圧



1×10-12torr,分解能150まで,走査時間1ms～ 

30sにて検出できる。

高圧下弾性余効測定装置(昭和41年度)

高圧力下で金属,合金の弾性余効を測定して, 

弾性余効をひきおこしている点欠陥の拡散の圧力 

依存性を測定するもの。圧力発生装置(液圧,最 

高15kbar)および高圧容器(低温用:-30℃～ 

100℃,高温用:室温～250℃)からなる。高圧 

電極プラグおよび弾性余効測定部は本研での試作 

品である。

ぬれ性試験装置(昭和41年度)

高真空あるいは各種雰囲気中で,溶融金属と固 

体金属のぬれを測定することができる。最高到達 

真空度は,8 ×10-8mmHg (室温,試料無揷入, 

液体窒素トラップ使用のとき),試料の加熱方式 

は高周波誘導加熱で最高加熱温度1200℃である。 

ぬれの測定は,のぞき窓からの写真撮影によって 

行なう。

磁気天秤(昭和41年度)

本装置は自動平衡式ねじれ天秤であって,強磁 

性体,常磁性体などの磁化率を測定する。磁場0 

～8500ガウス,温度-77～1000℃の範囲で1～ 

1000ダイン(精度1%以内)の静磁力の自動記録 

による測定が可能である。

150KV電子顕微鏡(昭和41年度)

金属薄膜試料の電子顕微鏡像の観察および明暗 

視野像ならびに電子回折像の撮影が出来る。加速 

電圧は80KV, 100KV,及び150KVの3段可変, 

分解能は7 Åで,倍率は600～200,000倍まであ 

る。付属装置は,電動型加熱傾斜装置と磁区観察 

装置がある。加熱傾斜装置は800℃まで加熱で 

き,10°傾斜できる。

極低温比熱測定装置(昭和42年度)

熱パルスを加え温度上昇測定による比熱の絶対 

測定を行なう。精度1%以内。試料の冷却にはベ 

ロースによるメカニカルスイッチを使用。測定温 

度範囲1.2～30°K.データ解析には電子計算機使 

用。昇降架台を備えた除振台を有す。

測定結果記録解析装置(昭和42年度)

本装置はマルチチャンネルPHA (昭和39年度 

設置)に付属する装置で,マルチチャンネルPH 

Aで測定した放射線スペクトルの結果等の作表, 

パンチテープへの読み出し,パンチテープからの 

読み込み,測定結果と既に測定した標準のデータ 

との比較,既に測定した標準スペクトルを使用し 

てのスペクトルの解析に使用することができる。

核磁気共鳴装置(昭和42年度)

物資中の原子にラジオ波と静磁場を与えること 

によって,各種の核に固有の共鳴吸収が得られ 

る。この吸収線の形,幅,位置等から金属及び合 

金等結晶の格子欠陥や,不純物の影響,結晶構 

造,異方性及び緩和時間(固体,液体,気体)等 

を正確に求めることができる。仕様:検出方式, 

クロスコイル,測定温度範囲,77°K～573°K

メスバウアー効果分析装置(昭和43年度)

放射性同位元素の線源(Co57)から放出される 

ガンマー線を試料中の吸収体(Fe57原子核)で吸 

収させそのガンマー線エネルギーと吸収量の関係 

を表わす曲線からFe原子核の化学シフト,核の 

周囲の内部磁場,四重極能率を知る。強磁性体等 

の磁性の研究に有用である。また,鉄合金過飽和 

固溶体の時効に伴なう溶質原子の統計的分布の変 

化を調べる事も出来る。線源と吸収体の組合せと 

してCo57とFe57の他に,放射性Cu67とZn67, 

Gd153とEu153等多数ある。測定はシングルチャ 

ンネル方式。最大正負速度0±5 mm/sより0 ± 

50mm/sまで,試料温度-180～+ 600℃

リークディテクター(昭和43年度)

真空溶解炉,真空熱処理炉等の各種真空設備に 

おける真空漏洩箇所の検知に使用され,全体が小 

型,軽量で可搬式であり極微少な洩れを迅速簡単 

に検出する。原理:ヘリウム質量分析計型,最小 

漏洩検出感度,5 ×10-11atm cc/sec。

50KV電子顕微鏡(昭和43年度)

日立HS-7D型,レプリカ微粉末および金属薄 

片などの電子顕微鏡観察電子回折観察および高分 

解能回折観察ならびにそれらの撮影,加速電圧 

25, 50KV,分解能7Å,倍率0～10万倍

核磁気共鳴吸収装置(昭和43年度)

最高磁場15,000G, 2 ～16MHzまでの周波数



での核磁気共鳴吸収測定が可能な本装置は,ほと 

んどの常磁性核種の測定が可能であり天然水中の 

重水素(0.02%), TiBe2中のTiが検出可能な 

感度を有している。その他変調周波数は20～400 

cps,変調磁場強度0.004～30Gまで,RF磁場最 

大1.500mG,測定温度-185～300℃まで等の性 

能を有している。

150KV電子顕微鏡(昭和43年度)

金属薄膜試料の電子顕微鏡像の観察及び明,暗 

視野像ならびに電子回折像の撮影が出来る。性能 

は他の150KV電子顕微鏡と同様である。付属装置 

は,電動型傾斜装置で10°傾斜と30°傾斜がある。

X線マイクロアナライザー(昭和43年度)

小さく絞った電子線を金属表面の微小部分に投 

射し,そこから発生する特性X線を検出器に受 

け,その部分の化学組成を定性,定量的に決定す 

る。光学顕微鏡(倍率400倍)で観察しながら最 

少1μの領域を分析することが出来る。原子番号 

5 (B)～92 (U)までの元素が分析可能。

単結晶X線回折装置(昭和43年度)

X線を用いて単結晶の方位を調べたり,回折強 

度を測定する装置で,写真法によるワイセンベル 

クカメラとカウンター法による4軸型回折装置が 

ある。いずれの装置も結晶の格子定数を求めた 

り,結晶中の原子配列,電子密度分布を求めるの 

に使用できる。ワイセンベルクカメラには,強度 

測定のための積分機構や,多重フィルム法用のカ 

セットが付いている。4軸型回折装置は,結晶に 

3つの自由度を,カウンターに1つの自由度を与 

えて,任意の結晶面からの回折強度を測定する装 

置で写真法に比べて精度の良いデータが得られ 

る。

X線局部応力測定装置(昭和44年度)

金属試料内部における局部的な応力分布の測 

定,ならびに結晶構造の解析に使用する。型式は 

ディフラクトメータであるが,X線発生部は従来 

の封入管に代って回転対陰極を採用し,強度を飛 

躍的に増大させた。X線容量6KW(Cu対陰極) 

焦点寸法0.5×5 mm以内(ターゲット上),操作 

時の真空度1 ×10-4～10-5torr。

ダブルシリンダー集中法X線カメラ(昭和44年 

度)

粉末法。微細な回折線の分離と検出に有効,焦 

点の大きさ10μ×10mmの微焦点X線発生装置と 

水晶の彎曲モノクロメーターを組合せてKαのみ 

に単色化し,かつカメラ内を真空にし,空気散乱 

を避ける。透過法および反射法による回折が可能 

であり,△θ=1°はフィルム上では4 mmに対応 

する。回折線の巾は最適条件では10μ となる。

走査型電子顕微鏡(昭和44年度)

電子プロ ーブで試料表面を二次元的に照射し, 

試料と電子プロ ーブの相互作用によって発生する 

情報(反射電子,二次放出電子,吸収電子)を, 

電子回路で検出,増幅して陰極線管面上に表示さ 

せるものである。特長は,焦点深度が非常に大き 

く観察面の一辺の長さの1/3から1/2に達する。こ 

のため凹凸のはげしい試料及び粉末試料を立体的 

に観察することができる。本装置は加速電圧5～ 

50KVまで連続可変,倍率は22. 5～14万倍,分解 

能は200 Åである。

超高真空電子ビーム帯域精製装置(昭和45年 

度)

イオンポンプとメタルガスケットを用いた本格 

的な超高真空下におけるゾーンメルティングの装 

置で,到達真空度2 ×10-10torr,溶解中の真空度 

10-8torr,の性能を有する。直径3～7mm,長 

さ200mmまでのNb, Ta, Mo, W 等の高融点 

活性金属ロッドの純化に用いられる。(日本真空 

製)。

示差熱天秤(昭和45年度)

主として高融点金属の酸化実験に供するための 

もので真空,酸素,不活性ガス等種々の雰囲気で 

使用できる。試料最大採取量10g,感度1mg,フ 

ルスケールレンジ50～1000mg, 5段階切換,最 

高加熱温度1500℃微分回路付,示差熱感度50～ 

1000μV5段階切換。

微小ホール係数測定器(昭和45年度)

通常の直流法によっては測定困難な微小ホール 

係数を,特殊な交流法により正確に測定し,磁性 

体,磁性半導体など種々の電子材料の坦体濃度,



坦体移動度などを求めるのに用いる。感度約10-18 

W,雑音レベル約10-9V,試料の測定可能インピ 

ーダンス約10-6～5 ×103Ω.

電磁石装置(昭和45年度)

微小ホール係数測定の際,試料に直流磁場を支 

えるために用い,電磁石本体および電源よりな 

る。電磁石の磁極間��はスペーサー挿入方式で可 

変であり,50mm間��で最大磁場14,500G。磁場 

均一度5 ×10-5,安定度±10-5。磁極径は根元 

220mm,先端150mm。回転可能。電源の電流可 

変範囲約5～100% (電流制御方式)。

試料表面清浄装置(昭和45年度)

固体試料表面を高周波スパッタリング法を利用 

して清浄にする。動作真空3 ×10-3torr以上(ガ 
ス導入可能),スパッタリング速度400Å/min以 

上(SiO2にて),高周波13.56MHz, 5KV, 400 

mA最大,下部陰極に試料を保持し水冷可能,上 

部陽極は水冷および加熱可能である。付加機能と 

して薄膜作成が可能である。

放射能測定装置(昭和45年度)

本装置は,3H,14C,35S及び32Pなどのβ線 

放射体で標識された試料の分析を行なうものであ 

る。β線放射体中とくに3H,14C,35Sなどはエ 

ネルギーが低いため従来の測定装置では,試料自 

体による自己吸収が問題となり,正確な放射能を 

測定することは困難であった。本装置はシンチレ 

ーターとして液状のものを用いこの中に試料を溶 

解するか,または懸濁させて放出される低エネル 

ギーβ線を効率よく測定するもので,その分析精 

度は極めて高く,また二種以上の核種が混入した 

試料でも測定できる利点を有する。検出方式,2 

本の光電子増倍管による同時検出方式。試料数, 

100サンプル。チャンネル指定,自動と手動方式 
分析チャンネル固定3H, 14C, 35S。

剛性率測定装置(昭和45年度)

金属の強度を規定する剛性率は,実用的にも理 

論的にも重要な値である。本装置は,超音波パル 

スが金属試片内を伝播する速度を測定する一連の 

機器からなっている。測定した温度における音速 

と密度から剛性率を求めることができる。

走査型定量解析装置(昭和45年度)

顕微鏡による光学像を電気的にテレビ像に変換 

し,それを走査して得た電気信号を検出回路およ 

び計測回路を通して,アウトプットライターで自 

動記録する事により,金属および合金中の析出物 

などの異相の種類別,大きさ別の分布状態や結晶 

粒の大きさなどを短時間に精度良く測定する。

試料振動型磁力計(昭和45年度)

均一磁場中で試料を一定振動させ,その磁束変 

化を検出し増巾して,その試料の磁化の強さを測 

定する。最高感度5 ×10-5emu,精度1%以下, 

安定度1日0.05%,測定温度範囲1. 5K～1050K 

の性能を有する。磁化曲線,磁化の温度変化,な 

どをメータ記録可能,またデジタル出力あり。

材料試験設備

超高温硬さ試験機(昭和41年度)

ビッカース式硬さ計で室温から1700℃までの 

硬さの高温下における直接測定が可能であり,試 

料は2000℃まで加熱でき,その間任意の温度で 

自動保持される。特長はクボミの計測を試料自体 

の発光に左右されない走査型反射電子線像によっ 

ていることと試料が電子ビームで加熱されること 

にある。

破断状況観察装置(昭和41年度)

引張試験を行ないながらクラックの発生状況を 

観察する装置で,500kgのインストロン型試験機に 

つけて用いる。記録は35mmおよび16mmカメラ 

を用い。観察時の最高倍率は100倍である。

超高温クリープラプチャー試験機(昭和41年度)

高融点金属合金のクリープやクリープ破断強さ 

を2000℃以上の超高温まで求める試験機である。 

10-5～10-6mmHgの高真空度を維持したステンレ 

ス鋼製の炉体容器の中央部にある円筒状のTa薄



板製発熱体を通電加熱して2300℃までの各温度 

を円筒内の試験片に与え,これに最大270kgまで 

を負荷して破断時間を求めたり,伸びを差動トラ 

ンスで電気的に取出して自動記録させる。

恒温負荷装置(昭和41年度)

一定荷重で金属を長時間引張る,いわゆるクリ 

ープ試験機と類似の装置であるが,本装置は,試 

験片の伸びによる断面の縮小を考慮して,つねに 

一定の応力が働らくように設計してある。使用し 

うる最高温度は1000℃までで,試験片の寸法は, 

平行部の直径が5mmφ程度のものに使える。

高温硬さ試験機(昭和41年度)

本機は通常のビッカースかたさ試験機に高温加 

熱装置を付加したもので,10mmφの試験片を用 

いて,真空あるいはArガス雰囲気中で最高1000° 

Cまでの高温かたさを連続的に測定できる。

高温万能試験機(昭和41年度)

油圧式30tリーレ型万能試験機に加熱装置を4 

組,組合せたもので,計測機構は電子管自動平衡 

式である。自動負荷制御装置により歪速度設定範 

囲0.02mm/min～50mm/minで高温引張試験(室 

温～約900℃)を行なうことができる。

高圧下塑性実験装置(昭和41年度)

この装置は任意の一定静水圧下において材料の 

引張試験等を行なうことを目的としたものであ 

る。主な仕様を以下に示す。型式:ピストンシリ 

ンダー型,常用最高圧力:15,000kg/cm2,圧力容 

器内容積:30mmφ ×140mm,試験片寸法:全長 

45mm,最高荷重:1000kg,試験温度:室温,ロ 

ードセル:磁わい型ロードセル。

バイブロフォア疲れ試験機(昭和41年度)

本装置は電磁石で励起される機械共振型の疲れ 

試験機で,最大荷重±10トン,最大荷重振巾±5 

トン,繰返し荷重速度範囲60～300Hzの主性能を 

持つ。万能疲れ試験機として引張一圧縮,曲げ, 

捩��り,高温,低温の疲れ試験等の各種疲れ試験が 

可能であるが,この試験機の主性能からいえば引 

張―圧縮の高荷重繰返し疲れ試験に適する。

応力―熱サイクル装置(昭和41年度)

試験片にあらかじめ一定の応力を付加するとと 

もに油槽または電気炉により熱を加えることがで 

きる。これらの条件を手動作により繰り返し与え 

たのち,直ちに引張り試験を行う装置である。応 

力付加部および引張り試験機はプッシュボタン方 

式により荷重速度ならびに正逆方向の応力の迅速 

調節ができるよう,テンシロンUTM―5型を用 

い,最大荷重は5トン,荷重速度は0.05～6m/sec 

で,クロスヘッドの変位および荷重は自動記録さ 

れる。
50 t大型クリープ試験機(昭和42, 43年度)

寸法が大型の試験片についての引張クリープ試 

験機である。特徴は,3本柱構造で操作面積が広 

く ,割型および移動可能な加熱炉のため試験片の 

着脱が容易で,二重てこにより荷重精度を高め, 

試験片の巻き上げ巻き下げを自動化していること 

などである。最高温度900℃,最大荷重50 t,荷 

重精度±0.5%以内,てこ比1:100。

単式クリープ試験機(昭和40～43年度)

一定温度,一定荷重の条件のもとで,連続的に 

金属材料の引張ひずみをダイヤルゲージ方式で測 

定したり,破断するまでの時間を測定できる。試 

験温度は約300℃ ～800℃および800℃～約1000 

℃の範囲のもの2種類,最大荷重容量は0. 3, 

0.75, 1.5,および5トンの4種類である。

複式クリープ試験機(昭和41～43年度)

一定温度,一定引張荷重の条件のもとで,連続 

または断続試験により金属材料のクリープ破断す 

るまでの時間を測定できる。試験温度は300℃～ 

約800℃,最大荷重容量は1.5トンで,3本吊6 

連,すなわち1台で18本の試験片について同時に 

試験することができる。

リラクセーション試験機(昭和42, 43年度)

高温において,金属材料の応力リラクセーショ 

ンを測定するものである。加熱炉内に伸長計を取 

り付けた試験片を挿入し,引張荷重を負荷し,全 

ひずみを一定に保持するために自動的にテコ上の 

送錘を移動して,時間と荷重の減少量を記録す 

る。最大荷重10 t,最高温度800℃,伸びの変化 

による送錘移動感度2μ。

高温負荷衝撃試験装置(昭和42年度)



10mmφ×20～30mmの試料に室温または高温 

度で超音波振動のパルスを負荷し,その伝ぱん速 

度を測ることにより,試料の内部状態や熱処理に 

よる材質の変化を測定する装置である。試料温度 

は電気炉または冷却コイルにより最高900℃より 

低温に至るまで調節ができ,また高温の場合試料 

の空気酸化による変質を防ぐため,10-4mmHg以 

上の真空に排気することができる。

圧力管耐久性試験装置(昭和43年度)

圧力管より切り出したリング状試験片または模 

擬のサブサイズの試料に油槽あるいはクライオス 

タットを用いて比較的長時間の熱履歴を与え,各 

温度条件下で引張り試験を行なう装置である。油 

槽はシリコーン油を用い最高300℃まで,クライ 

オスタットは液化ガスを用いて所定の低温を得, 

それぞれ試料用チャックを組み込んだ構造をもっ 

ている。引張り試験には全荷重100kgのUTMⅢ 

型を用いる。

内圧クリープ試験機(昭和43, 44年度)

高温において,管状試験片に内圧力を加え,ク 

リープ破断試験を行うものである。加圧媒体は水 

またはArガス,雰囲気は大気またはArガス,1 

個の竪型加熱炉で試験片が1本試験できる単式型 

と複数本の複式型があり,圧力調整は自動式であ 

る。最高温度900℃,最高加圧力500または1,500 

kg/cm2,圧力測定精度±1.0%。

低サイクル高温疲れ試験機(昭和44年度)

一定高温度下での引張り圧縮低サイクル疲れ試 

験を油圧サーボ制御方式で行なうものである。荷 

重容量:±5トン,ストローク:±2 mm,繰返 

し速度:0.2～20c. p.m,波形:正弦波,三角波, 

矩形波,試験温度:室温～800℃,制御方法:荷 

重制御,ピストン変位制御,試験片伸び制御,加 

熱方法:電気抵抗炉。

遅れ破壊試験機(昭和44年度)

大型板状試験片の遅れ破壊感受性を試験する最 

大容量20トンの試験機である。常用30～50℃最 

高80℃の純水,0.1規定塩酸,3 %食塩水等の雰 

囲気中で試験可能。雰囲気槽は350mmφ×400m 

m。

応力―安定性試験装置(昭和44年度)

約300～500℃の任意の一定温度下で,一定の 

荷重を繰り返し与え,変化する応力条件下での材 

料の安定性を調べる装置である。応力は油圧源よ 

りサーボ方式により加え,最大荷重は1.4トン, 

変移可変長さ200mm,ストローク20mm,移動 

速度は正逆とも0.1～0.001cm/secである。ロード 

セルにより荷重を検出し,変位または時間軸に対 

してX-Y-T記録計により自記を行なう。加熱は 

縦型分割式管状電気炉を用い,均熱範囲はコンテ 

ナーを併用して中央試料部10cm±0.3℃とする。

破壊靱性試験装置(昭和45年度)

板材の破壊靱性試験と高温引張試験(最高温度 

600℃)を行なうための試験装置である。50トン 

のリーレ式試験機を本体とし,自動負荷制御装置 

が付属し,引張速度,標点間歪速度等が制御でき 

る。また,試験片が試験機本体と絶縁され,電位 

差法によるクラックの進行状況を測定可能。

超音波探傷実験装置(昭和45年度)

パルス反射式超音波探傷装置。周波数0.2～25 

MHzで,2レベルゲート装置,自動感度調整装 

置,距離振巾補正装置,減衰器を有している。基 

本装置名称UM-721。

油圧式疲れ試験機(昭和45年度)

材料を疲れ試験したり,引張試験する油圧装置 

で,試験片の自動締込みを行うチャックを備えて 

いる。荷重は,一定圧に保たれる圧縮シリンダー 

と,変化する引張シリンダーの差圧に等価なもの 

が生ずる。これは,平均値および振巾値をサーボ 

機構で各々独立に制御されている。荷重振巾:± 

50 t,静的最大荷重:±150 t, 繰返し速さ200～ 

600c/min。

低サイクル高温疲れ試験機(昭和45年度)

一定高温度下での引張り圧縮低サイクル疲れ試 

験,高サイクル疲れ試験をサーボ制御方式で行な 

うものである。荷重容量:± 5トン,繰返し速度 

:0.1～20c. p. m,1000～2000c. p. m,ストロー 

ク:± 2 mm,試験温度:室温～800℃ (電気抵 

抗炉によって加熱)制御方式:荷重制御,ピスト 

ン変位制御,試験片伸び制御,非接触光学的伸び



計による試験片標点間距離の伸び制御。

光学的伸び計(昭和45年度)

試験片標点間の伸縮の変化を試験片に接触する 

ことなく検出するために,標点に明暗のコントラ 

ストを設けその境界の動きを光学的に検出し,電 

気的な量で表示するものである。測定振巾:± 

2.5mm,測定距離:50cm,分解能5μ,振動周波 

数:0～20KHz,出力:フルスケール±2.5mm 

に対し±500V。

測長器(昭和45年度)

測長範囲が,X軸,Y軸とも500mmの座標測 

定器である。試料の観察は,投影倍率20倍で, 

200φのスクリーン上で行うか,又は,30倍の観察 

顕微鏡で行う。位置は光電的に検出され,デジタ 

ルプリンターに記録することができる。最小読取 

り値1μ,精度6μ,角度測定範囲360°,最小読取 

り角度1'。付属品:V型支持台。

化学分析設備

放射線測定器(昭和41年度)

本装置は米国原子力委員会規格型(NIMモジ 

ュール)の全半導体化放射線測定器で,1MHz 

程度の時間分解能の装置である。ユニットの組合 

せで,シングルチャンネルPHA,γ-γコインシデ 

ンスアナライザーとして使用できる。

低バックグラウンド放射能測定器(昭和43年 

度)

鉄しゃへい体と15本の宇宙線用GM管が2πガ 

スフロ ー検出部を取囲んだ放射能測定装置であ 

る。宇宙線用GM管が逆同時計数によって測定計 

数管のバックグラウンド計数を消去してバックグ 

ラウンドを1cpm以下に低下させるため徴弱な低 

レベルのβ線でも精度よく計数することが可能で 

ある。

溶鋼直接分析装置(昭和43, 44年度)

本装置はレーザー発振部(43年度)および直読 

式発光分析装置部(44年度)からなる。レーザー 

発振部(日本電子JLR-02A型レーザー発振器) 

は固体および液体金属の表面に焦点距離150mm 

の集光レンズを通してレーザー光を照射して励起 

発光を起させる装置である。ルビーの螢光波長は 

6943Å,尖頭出力50MWパルス巾25nsである。直 

読式発光分光分析装置部(GVL-100型)この部 

分は光学系,排気系,温度調節系,測光系からな 

る。光学系はコリメータ結像系でスパーク放電用 

およびレーザー用の二系統からなる。光学系のう 

ち分散系は凹面回折格子の2160本/mmで,ブ 
レーズ波長2000Å,測定波長範囲1600～4100Å 

である。本装置は真空分光器であるため排気系を 

有し,機内は10-4torrの真空度で保たれている。 

機内温度も30±0.5℃で恒温恒湿室は不用にして 

ある。測光系はスパーク用およびレーザー用の二 

系統の回路が設定してある。

放射線測定器(昭和43年度)

本装置は米国原子力委員会規格型(NIMモジ 

ュール)の全半導体化の放射線測定器で,特に高 

計数率における測定の際の数え落しの少ない様に 

時間分解能が100MHzと良好な装置である。シン 

グルチャンネルPHA,γ-γコインシデンスアナラ 

イザーとして使用することができる。

偏光解析装置(昭和43年度)

固体表面で反射する光の楕円率の変化を測定し 

て,表面皮膜の厚さと光学定数(屈折率および吸 

収係数)を非破壊的に求める装置,二個の光学窓 

を有するセルを用いれば,各種雰囲気中での実測 
が可能,光源は水銀灯(5461Å)。偏光子および 

検光子はグラントムソン・プリズム。1/4波長板 

は石英製。各光学素子の方位角の読みの精度0. 51。

酸素分析装置(昭和43年度)

アルゴン気流中で一酸化炭素ガス抽出を行い電 

量滴定法で酸素定量を行なう。装置は4KW高周 

波発振器,抽出炉,セル部,計測部からなり分析値 

は自動表示され迅速かつ精度よく定量できる。感



度:酸素量0. 5 ×10-6g,試料所要量0.1～2g。

赤外線ガス分析装置(昭和43年度)

炉内各部(6ケ所)におけるガス中のCO, CO2 

を赤外線吸収を利用して連続的に測定するガス分 

析計であり,ガスサンプリング装置,CO分析計, 

CO2分析計,記録計からなる。測定範囲はCO: 

0～50%, CO2 : 0～30%である。

製鋼排ガス分析装置(昭和43年度)

ガスの赤外線吸収を利用して,ガス濃度を連続 

的に指示記録する。測定ガス,COガス:0～100 

%,精度±2 %。CO2ガス:0～100%,精度± 

2%。

光学的蒸気圧測定装置(昭和44年度)

高温で蒸気相の光密度スペクトルを測定するこ 

とにより,固体または液体物質と平衡している分 

子種と分圧を測定する装置であり,試料加熱炉, 

その温度制御装置および分光光度計か.らなる。T 

字型試料加熱炉は,最高使用温度1000℃,制御精 

度は±1℃以内であり,分光光度計の波長領域 

は0.2～2μである。

光物性測定装置(昭和44年度)
高分解能(0.1Å)をもつ,単光束複光路型分 

光器をそなえており,主に固体試料の透過率,反 

射率,屈析率,光電導度などの測定に適する。波 

長範囲は0.2～40μ(回折格子7枚使用)で,ディ 

ジタルカウント方式。温度範囲は4. 2～1300°K。 

測定は,水分および炭酸ガスを除去した純化空気 

中で行う。

原子吸光光度計(昭和44年度)

アセチレン空気,アセチレン亜酸化窒素フレー 

ム中に試料を 噴霧し原子を励起状態にし てホロー 

カ ソー ドよりの分光元素のスペクトルの吸収で測 

定して分析する。他の元素の妨害も少なく迅速に 
感度よく定量できる。波長範囲1930～3550Å,分 

析精度1%。

放射線検出器(昭和44年度)

γ線の測定には普通にはNaI (T1)シンチレー 

ターが用いられるが, エネルギー分解能が8～10 

%程度で,エネルギーの差が数10keV程度以下の 

近接したγ線の判別は困難である。本装置はGe 

(Li)(容積30cc)を検出部に用いているのでエ 

ネルギー分解能が0.2%と良好で,近接したγ線 

を容易に判別することができる。

迅速自動窒素定量装置(昭和45年度)

黒鉛抵抗加熱により試料を黒鉛るつぼで溶解さ 

せ,ヘリウムガス中で抽出した窒素ガスをクロマ 

トグラフで測定する。迅速かつ精度よく定量する 

ことができる。定量範囲0.0004%,分析値は 

自動表示される。

水素分析装置(昭和45年度)

高周波炉で試料を融解し,アルゴン気流中で水 

素を抽出してガスクロマトグラフで水素を迅速に 

定量する。従来の低温加熱抽出方式では抽出され 

にくい金属も精度よく定量することが出来る。検 

出限界0.1ppm,分析精度3～4c. v%,分析所要 

時間約5～8分。

機械工作設備

旋盤(昭和43年度)

本機は3種のマイクロストッパが附属し,自動 

送り,ネジ切りや手動の送り,または切込みなど 

の停止位置を決めることが出来る。ネジ切り作業 

はインジケータを使わず特殊機構になっている。 

引張り,クリープ試験等の試料,装置部品の作成 

に用いる。

治具中ぐリフライス盤(昭和43年度)

中ぐリを主体にキリモミ,フライス削り,リー 

マ通し, 外周削りなど行うことができ,穴の中心 

位置と寸法を正確に仕上げることができる。テー 

ブル左右動き500mm,オーバーアーム前後動き 

300mm,主軸上下動き800mm,ニー上下動き 

350mm。

旋盤(昭和45年度)

試験片,および機械部品,治具加工,各種試料



の採取を使用目的とした普通形旋盤である。ベッ 

ド上の張り,450mm,両心間の最大距離,800 

mm,主軸穴径,52mm,主軸速度,16～2000 

rpm.16種,送り速度 0. 056-0.8mm/rev 24種, 

ネジ切り範囲メートルネジ0.72～32mm,ウイッ 

トネジ,16～11/8山/吋,主電動機出力7.5KW, 

その他。

製錬・鋳造設備

ヘイゼレット型連続鋳造機(昭和41年度)

溶湯金属を,内面を強制水冷された一対のスチ 

ールベルトの平行間��部に鋳込み,直接板状の凝 

固金属を得る装置。鋳造可能材料:鉄鋼(低,高 

炭素鋼,珪素鋼,鋳鉄等)非鉄(Al,Zn, Cu, 

その他)鋳造速度:4～24呎/分,鋳込角度:水 

平～垂直,鋳造可能寸法:厚さ5～75mm,巾1 

～12吋。

小型製銑炉(昭和42年度)

本装置は予備還元原料を用いて銑鉄を製造する 

炉である。還元ペレット溶解速度は約100kg/hrで 

送風機(能力:4. 2m3/分),銅製水冷羽口 3個, 

風量計,炉床加熱装置を設備している。

三段連続製鋼装置(昭和42年度)

混銑炉(maxl5t),三段の製鋼炉(1基の滞留 

量約1t),酸素吹精装置,予熱装置,造滓剤供 

給装置,給排水設備その他よりなり,混銑炉から 

各段の製鋼炉に溶銑が流通する間に,酸素を吹精 

し,造滓剤を添加して連続的に所期の組成の鋼に 

まで製鋼する。最大製鋼能力24t/h。

連続鋳造実験装置(昭和43年度)

溶湯金属を一対の水冷ロールの間��に通して凝 

固させ連続的に鋳造を行なう装置で溶湯の給湯量 

を一定にする為に水冷式ロードセルによる調節機 

構を備えている。鋳造速度:最大2 m/min,鋳造 

寸法:0～5 ×200× 4 mm。

ローラーミル粉砕機(昭和44年度)

原料鉱石の供給,粉砕,分級,捕集を乾式で全 

自動的に行ない,目的とする粉砕試料を迅速に得 

ることができる。本装置はWhizzer メカニカル 

分級機組込みのローラーミルが主体をなし,給 

鉱,捕集等の附属装置をもった一連の閉回路方式 

になっている。またカットアウト装置により,よ 

り粗粒を中間産物として得ることもできる。処理 

量:鉄鉱石325mesh 以下90%, 30～50kg/hr。

連続製銅炉(昭和45年度)

白鈹(銅硫化物)を連続的に製錬して粗銅に変 

えるための炉で,溶解炉(18KW)1基,保温炉 

(54KW)1基,コンプレッサー(783l/分), 

酸素ポテンシアル測定装置,排ガス清浄装置が付 

属している。

単結晶雰囲気処理炉(昭和45年度)

多元系化合物単結晶を,その成分や添加不純物 

に関連した雰囲気中で焼鈍するのに用い,特殊4 

方向電気炉とその温度制御装置とからなる。炉 

は,単結晶試料室を中心とした4つの炉(水平囲 

内3つ,垂直方向1つの炉)からなり,各炉およ 

び試料室が独立に温度制御できる。最高使用温 

度1200℃,炉温制御精度は±1℃以内。

加圧流動還元装置(昭和45年度)

水素を用い加圧下で粉鉄鉱石を流動化し還元を 

行わせるための装置であって, 反応管内径60m 

mφ,長さ1m,最高使用圧力10kg/cm2,最高還 

元温度900℃。

加圧式熱天秤(昭和45年度)

本装置は各種ガスの常圧から20kg/cm2程度まで 

の加圧下における製錬反応が検出できるもので, 

加熱制御部,圧力操作部,記録部およびその他の 

附属部よりなる。試料採取量:5gr,反応温度 

(最高)1300℃,温度プログラム制御可能,自 

動記録式,加圧々力(最高)20kg/cm2。



溶接設備

溶接継手用温度変動ぜい化試験機(昭和41年度)

本試験機は,真空中またはガス雰囲気中で板状 

試験片に一定引張荷重を加えて,これに任意の温 

度変動サイクルを破断に至るまで繰返し与えるも 

のである。主な仕様は下記の通りである。荷重範 

囲:10～1500kg,加熱方式:直接通電方式,温度 

変動範囲:200～1200℃,その他:伸びおよび温 

度の記録可能。

アルゴンガスアーク溶接施工試験装置(昭和42 

年度)

アーク溶接時に発生する高温割れの発生原因を 

究明してその対策を検討するための装置で溶接中 

に溶接継手部に高温割れを再現させることを特徴 

とする。試験板の大きさ最大300×200mm,板厚 

25mm,最大荷重4. 5 t。

赤外線ろう付装置(昭和42年度)

真空中で赤外線ふく射により試料を加熱し,ろ 

う付することができる。常用真空度は10- 5torr, 

最高加熱温度は1400℃である。加熱槽は,直径 

30cm,高さ15cmで,タングステンコイルで加熱 

する。

温度変動熱ぜい化試験機(昭和43年度)

本試験機は,ガス雰囲気中で薄肉円筒試験片に 

一定軸荷重を附加し,これに任意の温度変化サイ 

クルを破断に至るまで繰返し与えるもので,試験 

機本体,加熱装置,記録装置および加圧装置で構 

成される。主な仕様は下記の通りである。最高加 

圧力:50kg/cm2,最大軸荷重:1500kg,温度変動 

範囲:200～1200℃,その他:加圧力,軸方向伸 

びおよび温度の記録可能。

レーザ溶接装置(昭和43年度)

連続発振の炭酸ガスレーザービームを,レンズ 

系を用いて微小スポットに集光し,金属薄板試片 

に当て,精密溶接および切断を行なう。出力:最 

大250W,発振波長域:10. 6μ,集光スポット径: 

500μ。

薄肉用プラズマ溶接装置(昭和44年度)

10A以下の微小電流で,安定で制御の容易なプ 

ラズマアークが得られる。常用電流は6～10A, 

ノズル径は0.5mm～1.2mm。パイロットアー 

クは 2A一定である。 保護ガスを用いることによ 

りアークを安定にし,かつ,溶接部の酸化が防げ 

る。

全姿勢多電極溶接用駆動装置(昭和44年度)

上向き,下向き,横向き,竪向き溶接ならびに 

上下あるいは横向き両面同時溶接が可能なタンデ 

ム型二電極溶接ヘッド駆動装置で,使用できる溶 

接法の種類は炭酸ガスアーク溶接である。溶接ヘ 

ッド移動速度0～150cm/min,有効移動距離90 

cm。

超高真空圧接装置(昭和45年度)

雰囲気中の残留ガスによる金属表面の汚染を少 

なくし,清浄な表面をもつ固相金属間の接合機構 

を研究するための装置で,超高真空中で表面処 

理,加熱および加圧して固相接合できる。試験片 

の寸法は(15mmφ× 20mm) × 2,真空度10-9torr, 

最高加熱温度1000℃,最大荷重2 t。

フィラワイヤ送給方式自動TIGアーク溶接装置 

(昭和45年度)

フィラワイヤ自動送給方式の全自動TIGアーク 

溶接装置でフィラワイヤ送給速度0. 6～6m/min, 

TIGアークトーチ電流容量500A連続,溶接速度 

0 ～150cm/min。



腐食・表面処理設備

管状試片用応力腐食試験装置(昭和45年度)

微量の食塩を含む試験水を貯水タンクから高圧 

ポンプ(3l/hr)で高圧配管系に取り付けた管状 

試片へ導き,次いで管との割れ寿命を比較する目 

的で板状試片を揷入したオートクレーブを経て, 

圧力調整器により大気圧まで減圧して排水する。 

水中溶存酸素および塩素イオンは一定に保たれ 

る。常用試験温度350℃,常用試験圧力200kg/ 

cm2。







付録参考資料

・科学技術庁設置法(抜すい)

・科学技術庁受託研究規程

・金属材料技術研究所材料試験受託規程

・金属材料技術研究所材料試験受託約款

・この五年間の記録

1)おもな組織・人事異動

2)国際会議出席者一覧

3)海外視察者等一覧

4)海外留学者一覧

5)当所に滞在した海外研究員

6)表彰事項

7)おもな訪問者および学術的会議,行事

・研究成果一覧

Ⅰ.金属材料技術研究所研究報告

Ⅱ. Transactions of National Research Institute for Metals

Ⅲ 学・協会誌等に発表された研究成果

・昭和46年度年次研究計画



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科学技術庁設置法(抜すい)

第16条 科学技術庁に付属機関として,次の機関 

を置く。

航空宇宙技術研究所

金属材料技術研究所

放射線医学総合研究所

国立防災科学技術センター

無機材質研究所

資源調査所

第18条金属材料技術研究所は,次に掲げる事務 

をつかさどる機関とする。

①金属材料その他これに類する材料の品質の改 

善を図るため必要な研究及び試験を行なうこ 

と。

② 委託に応じ,前号の研究及び試験を行なうこ 

と。

2.金属材料技術研究所は,東京都に置く。

3.金属材料技術研究所の内部組織は総理府令 

で定める。

科学技術庁受託研究規程

(昭和36年6月13日科学技術庁訓令第36号) 

(改正昭和38年7月15日科学技術庁訓令第46号

(1))

改正昭和42年7月10日科学技術庁訓令第69号(2) 

(目的)

第1条 この規程は,科学技術庁に付属する研究 

所およびセンター(以下「研究所等」という。) 

が,その所掌事務に属する研究および試験(金 

属材料技術研究所材料試験部の所掌に属するも 

のを除く)並びにこれらに伴う技術的調査(以下

「研究」という。)を受託する場合の手続その 

他必要な事項を規定することを目的とする。(2)

(申請書の提出)

第2条 研究所の長(以下「所長」という。)は 

研究所等に研究を委託しようとする者があると 

きは,その者に別記様式による研究委託申請書 

を提出させるものとする。

(受託契約)

第3条 所長は,前条の研究委託申請書の提出が 

あった場合において,受託することを適当と認 

めるときは,受託しようとする研究につき,委 

託者と研究の受託に関する契約(以下「受託契 

約」という。)を締結するものとする。

2.所長は,受託者と受託契約を締結しようと 

するときは,あらかじめその旨を契約書の案を 

添えて科学技術庁長官(以下「長官」という。) 

に届け出るものとする。

3.前項の規定は,受託契約を変更する場合に準 

用する。

(受託研究の終了等の報告)

第4条 所長は,受託研究が終了し,又はこれを 

打ち切り若しくは延期したときは,その旨を長 

官に報告するものとする。

(研究結果の公表)

第5条 所長は,受託研究が終了し,またはこれ 

を打ち切ったときは,遅滞なく,受託研究の結 

果を公表するものとする。ただし,所長が委託 

者の業務上の秘密に属すると認める部分につい 

てはこの限りでない。

付則昭和38年7月15日科学技術庁訓令第46号(1) 

この訓令は,昭和38年7月1日から施行し,昭 

和38年4月1日から適用する。

第2次改正(昭和42年7月10日科学技術庁訓令 

第69号)(2)

別記様式

研究委託申請書

年 月 日

所長 殿

申請者

住所(名称および代表者の氏名)印 

下記により研究を委託したいので申請します。

記

1.研究の題目

2.研究の目的および内容

3.研究の実施期間についての希望

4.研究用資材および設備の提供についての希 

望

5.研究補助者の派遺についての希望

6.その他研究の実施についての希望

7.添付書類の名称



金属材料技術研究所材料試験受託規程 

昭和42年7月10日科学技術庁訓令第69号 

(目的)

第1条 この規程は,金属材料技術研究所が材料 

試験部の所掌に属する試験(以下「試験」とい 

う。)を受託する場合の手続その他必要な事項 

を定めることを目的とする。

(材料試験受託約款)

第2条金属材料技術研究所長(以上「所長」と 

いう。)は金属材料技術研究所材料試験受託約 

款(以下「約款」という。)を定め,科学技術 

庁長官(以下「長官」という。)の承認を受け 

なければならない。これを変更しようとする場 

合も同様とする。

2 約款は,次の事項について定めるものとする 

(1)受託する試験の種類に関する事項

(2) 試験受託手数料その他の手数料の額及び徴 

収方法に関する事項

(3) 試験の受託手続,試験事項の変更の手続等 

の手続に関する事項

(4)受託した試験に係る責任及び免責に関する 

事項

(5)その他約款として必要な事項

3 所長は,試験を受託しようとする場合は,約 

款に基づいて,これをしなければならない。

(約款の周知)

第3条 所長は,金属材料技術研究所に試験を委 

託しようとする者が約款を容易に了知できるよ 

うにしなければならない。

(実施状況の報告)

第4条 所長は,試験の実施状況に関する報告書 

を四半期ごとに作成し,長官に報告しなければ 

ならない。

附 則

(科学技術庁受託研究規程の一部改正)

1科学技術庁受託研究規程(昭和36年科学技術 

庁訓令第36号)の一部を次のように改正する。

第1条中「試験」の下に「(金属材料技術研 

究材料試験部の所掌に属するものを除く。)」を 

加える。

(経過規定)

2この規程の施行の際現に金属材料技術研究所 

が受託している,材料試験部の所掌に属する試 

験については,なお,従前の例による。

金属材料技術研究所材料試験受託約款

制定昭和42年7月7日

改正 昭和43年10月22日 (1) 

昭和46年1月19日(2) 

(約款の適用)

第1条 この金属材料技術研究所材料試験受託約 

款(以下「約款」という。)は,金属材料技術 

研究所(以下「研究所」という。)が受託する 

材料試験部の所掌に属する試験(以下「試験」 

という。)及びこれに伴う業務に適用されるも 

のとします。

(用語の定義)

第2条 この約款における次に掲げる用語は,次 

の定義に従うものとします。

(1)「クリープ試験」とは,一定温度において 

一定荷重を加えた金属材料について,時間の 

経過とともに生ずるひずみの状態を調べる試 

験をいう。

(2) 「クリープ破断試験」とは,一定温度にお 

いて一定荷重を加えた金属材料がひずみによ 

り破断するに至るまでの時間を調べる試験を 

いう。

(試験の種類)

第3条 研究所が受託する試験は,次のとおりと 

します。

(1)クリープ試験

(2)クリープ破断試験

(試験の委託の申請)

第4条研究所に試験を委託しようとする者は, 

別記様式第1の試験委託申請書に試料を添え 

て,金属材料技術研究所長(以下「所長」とい 

う。)に提出して下さい。

(試験の受託に応じない場合)

第5条所長は,試験を行なうことができないと



き又はクリープ特性基準が明らかにされている 

こと,試験の目的,試料の材質等が不明確であ 

ること等の理由により試験を行なう必要がない 

と認めるときは,委託に応じないときがありま 

す。

(試験事項変更の申請)

第6条 委託者は,第4条の試験委託申請書に記 

載した試験事項を変更しようとするときは,別 

記様式第2の試験事項変更申請書を所長に提出 

して下さい。

(試験成績証明書の交付)

第7条所長は,試験を終了したときは,別記様 

式第3の試験成績証明書を交付します。

(試験経過通知書の交付)

第8条 別記様式第4の試験経過通知書の交付を 

受けようとする者は,別記様式第5の試験経過 

通知書交付申請書を所長に提出して下さい。

2前項の申請にあたっては,別表第1の手数料 

を納入して下さい。

(試験成績証明書の再交付等)

第9条 試験験成績証明書又は試験経過通知書を 

よごし,損じ又は失った者でその再交付を受け 

ようとするものは,別記様式第6の再交付申請 

書を所長に提出して下さい,

2 試験成績証明書又は試験経過通知書の複本の 

交付を受けようとする者は,別記様式第7の複 

本交付申請書を所長に提出して下さい。ただし 

試験経過通知書交付申請書によってあらかじめ 

複本の交付を申請した者は,この限りではあり 

ません。

3 第1項及び前項の申請については,前条第2 

項の規定を準用します。

(委託手数料)

第10条試験の委託手数料の総額は,試験片1本 

につき,次の各号の合計額とします。

(1)別表第2の基本料金

(2)別表第2の当該試験温度における時間当り 

料金(以下「時間当たり料金」という。)に 

総試験時間を乗じて得た金額。

第11条 前条の手数料は,次に定めるところによ

り,納入するものとします。

1試験を委託する初年度においては,次の式 

によって算出される金額を納入すること。

(1)基本料金+時間当り料金×当該年度の試験 

時間(クリープ破断試験にあっては,予想試 

験時間)

(2) 試験を委託した年度の翌年度以降において 

は,次の式によって算出される金額を納入す 

ること。(1)

時間当り料金×当該年度の試験時間(クリー 

プ破断試験にあっては,予想試験時間)

(3)クリープ破断試験については,試験を委託 

した年度の翌年度以降の各年度において,当 

該年度の9月30日までの試験実施時間が予想 

試験時間を超える場合には,前号の金額のほ 

か,次の式によって算出される金額を追加し 

て納入すること。

時間当り料金×当該年度の9月30日までの試 

験実施時間のうち,予想試験時間を超えるも 

の。(2)

2所長は,前項第2号及び第3号に定める場合 

において,委託者が当該金額を定められた期日 

までに納入しないときは,当該試験を中止する 

ことがあります。(2)

第12条 委託者は,試験温度の上昇又はクリープ 

試験の試験時間の延長等に係る試験事項の変更 

を申請するときは,その変更に伴う加算手数料 

を納入して下さい。

第13条 所長は,当該試験が終了した時又は,各 

年度末において,既収手数料について精算しま 

す。

2所長は,前項の精算において既収手数料に不 

足があった場合は,別記様式第8の試験手数料 

精算通知書を送付するので,当該委託者は,不 

足額を納入してください。(1)

3 所長は,次項に規定する場合を除き,第1項 

の精算において既収手数料に過納があった場合 

は,別記様式第8の試験手数料精算通知書を送 

付するので,当該委託者は,別記様式第9の試験 

手数料精算請求書を所長に提出してください。



(1)

4 委託者の申出により試験を中止した場合は, 

手数料は返還しません。第13条の2第8条第 

2項,第9条第3項,第11条第1項,第12条及 

び第13条第2項の手数料の納入は,歳入徴収官 

が行なう納入の告知に基づき行なうものとしま 

す。(1)

第14条 別表第1及び第2の料金が改訂された場 

合は,改訂料金が,当該改訂の日から,研究所 

が受託しているすべての試験に適用されるもの 

とします。

2 所長は,前項に規定する場合には,すみやか 

に委託者に通知します。

(試料の返還)

第15条所長は,あらかじめ委託者から依頼があ 

った場合には,試験終了後,委託者に試料を返 

還します。ただし,返還に必要な費用は,委託 

者の負担とします。

(試験の中止)

第16条 所長は,天災その他やむを得ない事情に 

より試験を継続することが困難となったとき 

は,当該試験を中止することがあります。この 

場合所長は,遅滞なくその旨を委託者に通知し 

ます。

2所長は,前項に規定する場合において,既収 

手数料のうち試験の中止により試験を行なわな 

かった期間に応ずる時間当たり手数料を返還し 

ます。

3 委託者は,前項の規定により手数料の返還を 

請求しようとするときは別記様式第9の試験手 

数料精算請求書を所長に提出して下さい。(1)

(賠償責任)

第17条 研究所は,前条第1項の規定により,試 

験を中止した場合において,それらにより委託 

者に生ずる損害については,前条第2項に規定 

する場合を除き,一切その責を免れるものとし 

ます。

2 研究所は,試料の滅失又はき損に対しては, 

故意又は重大な過失に基づく場合を除き,賠償 

の責任を負いません。

附則

この約款は昭和42年7月7日から適用します。

附 則

この約款は,昭和43年10月22日から適用します。

附 則

この約款は,昭和46年4月1日から適用します。



この5年間の記録

1)おもな組織・人事異動

41年4月1日 金属物理研究部長 田岡忠美(辞職)

〃 橋本 宇一(兼)(所長-兼任解除41.6.16)

6月16日 〃 幸田成康(併)(東北大教授-併任解除43. 6.15)

42年 42年度新設 クリープ第2試験室(材料試験部)

42年度名称変更 クリープ第1試験室(〃 )

3月1日 管理部長 戸部健次郎(辞職)

〃 福田義夫

43年 43年度新設 原子炉材料研究部

43年度移設及び名称変更 特殊材料研究部,特殊材料第1研究室

・特殊材料第2研究室(特殊材料研究部),原子炉材料第1研究 

室・原子炉材料第2研究室・アイソトープ利用研究室(原子炉 

材料研究部)

2月1日 運営委員 三本木貢治(併)(東北大教授)

〃 木原 博(〃)(東大教授)

運営委員 五弓勇雄(〃)(東大教授)

〃 三宅静雄(〃)(東大教授―併任解除44. 2 .1)

〃 舟木 好右衛門(〃)(東工大教授)

〃 朝永良夫(〃)(工技院長―併任解除45. 6.10)

〃 丹羽周夫(〃)(原研理事長―併任解除43. 6.24)

〃 田 畑 新太郎(〃)(日本鉄鋼協会専務理事)

〃 稲井好広(〃)(三菱金属鉱業(株)常務取締役)

〃 湯 川 正 夫(〃)(八幡製鉄(株)副社長―併任解除45. 2.1)

〃 橋本 真 吉(〃)((株)日立製作所副社長-併任解除45.12.18)

4月17日 特殊材料研究部長 坂田民雄(前特殊金属材料研究部長)

原子炉材料研究部長 橋本宇一(兼)(所長―併任解除43. 6.1)

6月1日 所 長 橋本宇一(辞職)

所 長 河田和美(前材料試験部長)

原子炉材料研究部長 河田 和 美(兼)(所長―併任解除43. 6.10)

材料試験部長 河田 和 美(〃)(所長―併任解除43. 6.10)

6月10日 原子炉材料研究部長 吉村 浩(前管理部企画課長)

溶接研究部長 稲垣道夫(昇任)

材料試験部長 吉田 進(前電気磁気材料研究部長)

電気磁気材料研究部長 福本 保(前溶接研究部長)

6月15日 金属物理研究部長 吉田秀彦(昇任)

6月27日 運営委員 宗像英二(原研理事長)



44年 44年度新設 疲れ試験室(材料試験部)

44年度名称変更 材料強さ試験室(材料強度研究部)

1月31日 科学研究官 岩村霽郎(辞職)

2月1日 〃 伊藤伍郎(前腐食防食研究部長)

腐食防食研究部長 坂田民雄(前特殊材料研究部長)

特殊材料研究部長 依田連平(昇任)

45年 45年度新設 電子計算機室(金属物理研究部),金属化学第4研究室(金属化 

学研究部),疲れ第2試験室(材料試験部)

45年度名称変更 鉄製錬第1研究室・鉄製錬第2研究室・鉄製錬第3研究室・非 

鉄製錬第1研究室・非鉄製錬第2研究室(製錬研究部),鉄鋼第 

1研究室・鉄鋼第2研究室・特殊鋼第1研究室・特殊鋼第2研 

究室(鉄鋼材料研究部),非鉄金属第4研究室(非鉄金属材料研 

究部),特殊材料研究室・複合材料研究室・超耐熱材料研究室 

(特殊材料研究部),電気材料研究室・磁性材料研究室(電気磁 

気材料研究部),原子炉材料研究室・原子炉構造材料研究室(原 

子炉材料研究部),防食研究室(腐食防食研究部),溶接冶金研究 

室(溶接研究部),溶解圧延室(工業化研究部),疲れ第1試験室 

(材料試験部)

2月1日 運営委員 藤木俊三(併)(八幡製鉄(株)副社長)

4月1日 腐食防食研究部長 坂田民雄(辞職)

鉄鋼材料研究部長 田中龍��男(前工業化研究部長)

腐食防食研究部長 鈴木正敏(昇任)

工業化研究部長 中川龍��一(昇任)

6月10日 運営委員 太田暢人(併)(工技院長)

11月30日 金属化学研究部長 柳原 正(辞職)

12月1日 金属化学研究部長 吉村 浩(前原子炉材料研究部長)

原子炉材料研究部長 渡辺亮治(昇任)

12月16日 管理部長 福田義夫(転出)

管理部長 剛崎 章二(前国立防災科学技術センター総務課長)

12月18日 運営委員 久保俊彦(併)((株)日立製作所副社長)



2) 国際会議出席者一覧

氏 名 出張期間 国際会議名(開催地名) 出張先国名 備 考

1.柳橋哲夫 昭和42. 7 . 3 ～昭和42. 7.23 第20回国際溶接会議(ロンドン) イギリス,西 
ドイツ,フラ 
ンス,イタリ 
ア,スイス, 
マレーシア

2.菊地政郎 〃 42. 9.29～ 〃 42.10.16 第34回国際鋳物会議(パリ) フランス

3.稲垣道夫 〃 43. 6.28～ 〃 43. 7.26 第21回国際溶接会議(ワルシャ 
ワ)

ポーランド 国際研究集 
会

4.田中竜男 〃 43. 9.19～〃 43.10.1 第19回国際電気化学会議(デト 
ロイト)

アメリカ

5.吉田 進 〃 44. 4 . 5 ～ 〃 44. 5 . 3 第2回材料破壊国際会議(ブライ 
トン)

イギリス,西 
ドイツ,ベル 
ギー,フラン 
ス,スイス

6.田村皖司 〃 44. 5 . 3 ～ 〃 44. 5.10 第25回米国粉末冶金協会大会(ニ 
ュヨーク)

アメリカ 国際研究集 
会

7.前橋陽一 〃 44. 9 . 6 ～ 〃 44. 9.19 第36回国際鋳物会議(ベルグラー 
ド)

ユーゴスラビ 
ア他欧州各国

8.伊藤伍郎 〃 44. 9 . 7 ～ 〃 44. 9.20 第4回国際金属腐食会議(アムス 
テルダム)

オランダ

第20回国際電気化学会議(ストラ 
スブルグ)

フランス

9.稲垣道夫 〃 45. 5 . 6 ～ 〃 45. 6 . 2 E ・ O ・パトン生誕100年記念溶 
接シンポジウム(キエフ)

ソ連

10.木村勝美 〃 45. 5.30～ 〃 45. 6.14 第6回国際非破壊試験会議(ハノ 
ーバ)

欧州各国

11.蓮井 淳 〃 45. 7.11～ 〃 45. 7.24 第23回国際溶接会議(ローザン 
ヌ)

イギリス,ス 
イス

12.武内朋之 〃 45. 8.30～ 〃 45. 9 . 6 第2回金属及び合金の強度に関 
する国際会議(パシフィックグ 

ローブ)

アメリカ 国際研究集 
会

13.吉松史朗 〃 46. 4 . 8 ～ 〃 46. 4.29 金属工業における冶金計測技術 
国際会議(スワンシー)

イギリ、ス,ス 
ェーデン,西 
ドイツ,フラ 
ンス

3) 海外視察者等一覧
氏 名 出 張 期 間 渡 航 目 的 出張先国名 備考

1.橋本宇一 昭和41.10. 29～昭和41.11.7 鉄鋼図書館講演会 スイス

2.稲垣道夫 〃 42. 3.29～ 〃 42. 5.10 鉄鋼の溶接施工に関する研究 米国

3.橋本宇一 〃 42.10. 7 ～ 〃 42.10. 31 ノルトライン・ベストファーレン 
州研究労使協調会講演
ベルリン工科大学での講演 
台湾成功大学での講演

西独

台湾

4.橋本宇一 〃 43. 5 . 4 ～ 〃 43. 5.11 マックスプランク金属研究所研究 
状況調査

西独

5.木村啓造 〃 44. 3.25～ 〃 44. 4 . 7 カナダ原子力公社と新型転換炉の 
開発に関する打合せ

カナダ

6.荒木 喬 〃 44. 9.20～ 〃 44.10. 9 アルミニウム鋳物研究状況の調査 米国,カ 
ナダ



4) 海外留学者一覧
氏 名 留 学 期 間 留学目的(研究テーマ等) 留学先 区分

1.西島 敏 昭和41.6.29～昭和42.12. 31 鋳鉄の疲労に関する研究 国立鋳物技術 
研究所(仏)

パートギ 
ャランテ 
ィ

2.福島清太郎 〃 41.7.15～ 〃 43. 7.14 湿式加圧還元による金属粉の採取に 
関する研究

アルバータ大 
学(加)

〃

3.中村治方 〃 41.9 . 9 ～ 〃 42. 8.10 原子炉構造用鋼の溶接条件の確立に 
関する研究

マサチュセッ 
ツ工科大学 

(米)

原子力留 
学生
長期在外 
研究員4.内山 郁 〃 41.11.26～〃 42.11.25 鉄鋼中の非金属介在物に関する研究 ケンブリッジ 

大学(英)

5.増本 剛 〃 41.12. 5 ～ 〃 42. 6 . 4 半導体新材料の開発研究 成功大学(台) オールギ 
ャランテ 
ィ

6.野田竜彦 〃 42. 7.27～〃 44.11.7 金属の集合組織に関する研究 クラウスター 
ル鉱山工科大 
学(独)

〃

7.太刀川恭治 〃 42.11.19～ 〃 43. 4.27 超電導マグネット材料に関する研究 マサチュセッ 
ツ工科大学・ 
コーネル大学
(米)

中期在外 
研究員

パートギ 
ャランテ 
ィ

8.小口 醇 〃 42.11.25～ 〃 43. 7.27 超高圧下の金属の物理的機械的性質 
についての研究

国立高圧研究 
所(仏)

9.星本健一 〃 42.11.26～ 〃 43. 8.14 高純度金属の機械的性質に関する研 
究

国立金属化学 
研究所(仏)

〃

10.増本 剛 〃 42.11.28～ 〃 43.1.10 半導体新材料の開発研究 成功大学(台) 〃

11.宇田雅広 〃 43. 9.25～ 〃 45.12. 27 高温におけるガス―金属反応の熱力 
学的研究

ミシガン大学 
(米)

パートギ 
ャランテ 
ィ

12.亀谷 博 〃 43. 9.26～ 〃 44. 4 . 2 鉱石および製錬中間物の加圧浸出に 
関する研究

ベルリン工科 
大学(独)

〃

13.新居和嘉 〃 43.10. 20～ 〃 45.1.2 焼結体の機械的性質におよぼす多孔 
度および物質移動機構の影響につい 
て

マックスプラ 
ンク金属研究 
所(独)

〃

14.増本 剛 〃 43.10. 22～ 〃 43.12. 27 半導体新材料の開発研究 成功大学(台) オールギ 
ャランテ 
ィ

15.渡辺亮治 〃 43.11.1～ 〃 44. 2.16 析出硬化型強力合金の研究 フロリダ大学 
(米)

中期在外 
研究員

16.池田雄二 〃 43.12.12～ 〃 45.11.3 鉄またはニッケル酸化物中のカチオ 
ンの拡散に関する研究

国立高等鉱山 
学校中央研究 
所(仏)

パートギ 
ャランテ 
ィ

17.村松裕治 〃 44. 6.23～ 〃 46. 6.30 粉体間の焼結拡散現像の研究 国立高等鉱山 
学校中央研究 
所(ナンシー) 
(仏)

〃

18.沼田英夫 〃 44. 6.28～ 〃 45.10. 2 鉄合金の変態挙動の研究 国立高等鉱山 
学校中央研究 
所(セントエ 
ティエンヌ)
(仏)

〃

19.黒沢利夫 〃 44. 7.30～ 〃 44.12. 9 加圧下の製錬に関する研究 ブリテッシュ 
コロンビア大 
学(加)

中期在外 
研究員

20.永田徳雄 〃 44.12.1～ 〃 46. 8. 2 金属材料の加工性に関する基礎研究 カリフォルニ 
ア工科大学
(米)

パートギ 
ャランテ 
ィ



21.太刀川恭治 昭和45. 2.16～昭和45. 8.31 超電導マグネット材料の研究 ローザンヌ大 
学(スイス)

パートギ 
ャランテ 
ィ

22.倉部兵次郎 〃 45. 3.29～ 〃 45. 7.26 鋳鋼の熱処理の研究 鋳物工業技術 
センター(仏)

〃

23.桑江良教 〃 45. 4.24～ 〃 46. 7 . 2 強磁性材料の電磁誘導検査法の研究 国立科学研究 
センター金属 
電子物性研究 
所(仏)

〃

24.後藤 勝 〃 45. 6.28～ 〃 46. 7 . 2 原子炉材料の機械的性質の研究 国立高等鉱山 
専門学校(仏)

〃

25.斉藤鉄哉 〃 45. 8.27～ 〃 46. 8.26 鉄鋼中の非金属介在物の研究
マックスプラ 
ンク鉄鋼研究 
所(独)

長期在外 
研究員

26.深町正利 〃 45. 9.30～ 〃 46. 9.29 電子顕微鏡を使った結晶塑性の研究 カリフォルニ 
ア大学(米)

〃

27.鈴木正敏 〃 45.10. 4 ～〃 46.1.17 金属材料の諸性質に及ぼす高圧力の 
影響についての調査研究

ケースウェス 
タンリザーブ 
大学(米)

中期在外 
研究員

28.福沢 章 〃 45.10. 5 ～ 〃 46,10. 4 連続製鋼法の研究 マサチュセッ 
ツ工科大学
(米)

長期在外 
研究員

29.藤井哲雄 〃 45.10. 20～ 〃 46. 9.19 金属の高温高圧水腐食に関する電気 
化学的研究

ルーバン大学 
(ベルギー)

原子力留 
学生

5) 当所に滞在した海外研究員

氏 名 国籍 地 位 備 考 研究テーマ

1.D.S.Flett イギリス WARREN SPRING 
LABORATORY 
Senior Researcher

昭和42. 2.1～昭和42.12.31有機溶媒抽出に関 
する研究

2. Pierre Merklen フランス 国立科学研究センター化学 
冶金研究部

〃 43. 4 .1～〃 44. 3.31超高圧電子顕微鏡 
による再結晶の研 
究

3.本多 洋 日 本株式会社ミナス・ジェラ 
イス製鉄所

〃 43. 9 .1 ～ 〃 44. 8.31低炭素及び低合金 
鋼の組織および性 
質ならびに鉄鋼の 
研究関係の調査

4. Eckhard Nembach ドイツ (現在) 
ゲッチンゲン大学 
金属物理研究所教授

〃 43.12.1～ 〃 44.11.30超電導マグネット 
材料に関する研究

5.張 芳 沢 中華民国三陽金属工業公司 
可鍛鋳鉄鋳造主任

〃 44. 4 .1 ～ 〃 44. 4.30強靱鋳鉄の製造に 
関する研究

6. M.Meshii 日 本 ノースウェスタン大学 
工学部材料科学教授

〃 45. 9 .1 ～ 〃 46. 8.31超高圧電子顕微鏡 
による格子欠陥に 
関する研究



6) 表 彰 事 項
()内は所員以外の連名者

41.4.1 溶接学会より表彰

中村治方「溶接論文賞」

41.5.25 日本高圧力技術研究会より表彰

稲垣道夫,中村治方「日本高圧力技術研究会論文賞」

42. 3.28 電気化学協会より表彰

松崎緉子「電気化学協会佐野進歩賞」

42. 4 . 4 日本金属学会より表彰

郡司好喜「日本金属学会功績賞」 

増本 剛「日本金属学会功績賞」

42. 4 . 5 日本鉄鋼協会より表彰

河田和美「渡辺三郎賞」

42. 4.17 科学技術庁長官より創意工夫功労者として表彰

鎌倉将英「回転電極式放電切断加工機の考案」 

田辺誠「ろう材電解溶製法の考案」 

本間良之「金属試験片厚み計測装置の改良」

43. 4 . 2 日本鉄鋼協会より表彰

内山郁「西山記念賞」 

日本金属学会より表彰 

本多竜吉「日本金属学会功績賞」

43. 4.15 科学技術庁長官より創意工夫功労者として表彰

門井 稔「分析用ガス自動捕集装置の試作」 

高橋昌稔「溶接作業能率の向上他」 

中村保之「連続鋳造技術の操業法の改善他」 

浅井義一「ガス浸炭窒化炉操業法の改善」

44. 2.10 金属表面技術協会より表彰

福島敏郎「大塚賞」

44. 3.28 日本鉄鋼協会より表彰

鈴木正敏「西山記念賞」

田岡忠美,古林英一,竹内伸「俵論文賞」

日本金属学会より表彰

太刀川恭治「日本金属学会功績賞」 

藤田広志「日本金属学会功績賞」 

荒木透「谷川ハリス賞」

44. 4.14 科学技術庁長官より創意工夫功労者として表彰

加藤忠男「プラズマアーク切断トーチの改良」 

渡辺幸雄「二色高温計による溶鉄測温装置の考案」 

佐藤俊司「キャンドモーターポンプの過熱防止法の考案」 

鈴木信安「粉粒体供給装置の考案」



44.10.11 日本鉄鋼協会より表彰

古林英一「ヘンダーソン賞」

45. 4 . 8 日本鉄鋼協会より表彰

渡辺敏,荒木透,宮地博文「俵論文賞」

田中稔「西山記念賞」

日本金属学会より表彰

須藤恵美子「日本金属学会功績賞」

黒沢 利夫「日本金属学会功績賞」

45. 4.14 科学技術庁長官より創意工夫功労者として表彰

須田 守「レザー光線利用による溶鋼直接分析装置の考案」

本間一広「電子顕微鏡の加熱装置のドリフト防止法の考案」

宮代 寛「水銀用電磁弁の考案」

小島 重信「精密圧延機ロ ール機構の改良」

45. 4.16 科学技術庁長官より表彰

田村皖司「科学技術庁長官賞」(科学技術功労者)
45. 5.28 電気化学協会より表彰

佐伯雄造「棚橋論文賞」
45.10.12 日本鉄鋼協会より表彰

渡辺 敏,荒木透,宮村博文「ヘンダーソン賞」

日本金属学会より表彰

(椙山正孝),(福迫達一),佐藤彰「日本金属学会論文賞」

45.11.11 軽金属学会より表彰

松尾茂「軽金属賞」
(堀内良),金子純一「軽金属賞」

46. 3.26 日本原子力学会より表彰
伊藤伍郎,(三島良績),(大久保忠恒)「日本原子力学会賞」(技術賞)

46. 4 . 6 日本鉄鋼協会より表彰

横井信「西山記念賞」

46. 5.28 日本溶接協会より表彰 
蓮井淳「亀久人賞」

追 加
46. 4.15 科学技術庁長官より割意工夫功労者として表彰

鈴木忠重「金属試料切断機の考案」 
大橋重雄「応力付加治具保持台の考案」 

大野 悟「拡散性水素測定方法の改良」



7) おもな訪問者および学術的会議,行事

41.5.31 日本フェロアロイ協会機器分析研究会(20名)

6.15 日本鉄鋼協会共同研究会圧延理論分科会(30名)

6.23 APO (フィリピン)鋳物技術専門視察団

団長Mr. Pablo G. Carpo (アトランテックガルプ&パシフィック(マニラ)社

鋳物工場長)ほか5名

7.6 洪 鐘徽氏(韓国国立工業研究所金属研究室工業研究官)

7.15 日本鉄鋼協会研究委員会

7.29 ケアー氏(オークランド工業大学学長,ニュージーランド)

8.15 Dr. R. C. Koo (Westinghouse Co., USA)

8.16 Mr. John F. Breedies (Assistant Professor of M. I. T., U S A)

Mr. I.G. Greenfield (Associate Professor of Metallurgical, Mechanical and Aerospace 

Engg., Univ, of Delaware, USA)

9 . 5 Dr. J. C. Grosskreuz (Midwest Res. Inst., Kansas City, Missouri, U S A)

9 . 6 Dr. Fisher (U. S. Steel. Co., U S A)

9 . 7 Dr. Henry (IRSID,物理研究部,フランス)

Dr. Adenis (ペシネー社中央研究所,フランス)

9 . 9 Dr. Warlimont (Max-Planck 金属研究所,西独)

9.21 ブルガリア科学者代表団一行

Mr. Boris Borovski ほか

9.22 Dr. Lawrence S. Lener (Hewlett―Packard Co., U S A)

10.12 Dr.-Ing. Paul Funke

(クラウスタール鉱山大学教授,西独)

Dr.-Ing. Hans Günter Müller

(レオベン採鉱冶金専門学校教授,西独)

Dr.-Ing. Walter Panknin

(ベルリン工科大学教授,西独)

Dr-Ing. Hein-Peter Stüwe

(ブラウンシュバイク工科大学教授,西独)

10.17 日本綜合鋳物センター中堅鋳物技術者長期研修講座

11.10 スエーデン鉄鋼協会代表団

Mr. Finar Ameen (スラホマ製鉄常務)

Prof. Roland Kiessling (ストックホルム金属研究所長)

Mr. Tord Krey (ボッホース製鉄製造部長)ほか5名

11.14 N. I.ヨミヤック氏(ブレヴェストニク工場長,ソ連)

P. Pパシュコフ氏(全ソ電気工学研究所固体物理研究室長,ソ連)ほか1名(ソ連)

11.16 張正生氏(中華民国台湾省立成功大学教授)

12. 2 日本特許協会関東鉄鋼機械部会会員(40名)



12. 8 八幡製鉄株式会社(8名)

12.19 ソ連邦溶接視察団

Dr. D. A. Dudko (パトン記念電気溶接研究所副所長)ほか2名

42.1.26 米国ウエスチングハウス研究員

3.10 科学技術庁長官二階堂 進氏
3.27 Prof. Zapotonov (モスクワ大学教授,モスクワ大学金属部クリープ工学科主任,ソ連科学ア 

カデミー正会員クリープ研究委員会委員長,ソ連) 

Dr. E. Edelsack (海軍研究所,米国) 

Dr. M.A. Garstens (〃 〃 )

Dr. W. S. Goree (スタンフォード研究所,米国)

Prof. Kemmel(アーヘン工大教授,西独)

3.29 Dr. C. D. Graham

(Research Development Center, G. E, Co., U S A) 

Dr. P. Frank (G. E.日本サービス支社)

4.14 Prof. E. Saur

(University of Giessen, West Germany)

4.15 Dr. Z. J. J. Stekly

(Director, AVCO Ltd., U S A)

4.15 Dr. H. L. Stadler

(Scientific Laboratory. Ford Motor Co., U S A)

4.18 Dr. S. L. Wipf

(Atomic International Division, North American Aviation Inc., USA)

4.19 Dr. C. Laverick

(Argonne National Laboratory, U S A)

4.22 科学技術週間所内一般公開

5 .1 Mr. C. Th. Sheiser (Durand & Huguenin S. A., Basel, Switzerland)

5.29 Prof. A. A. Hrabovec (チェコスロバキヤ) 

(Unesco Adviser, Prof, of Chittagong Polytech, Inst.)

5.29 愛知製鋼株式会社(約18名)

6.23
Mr. Jaroslav Rohac, Dr. Vladimir Sedlacek (Director and Engineer of Research Institute 

for Metals, Kovohute, Czechoslovakia)

8.30 Dr. J. B Newkirk (Cornell大学教授,米国)

Dr. H. L Wain (Material Division, Aeronautical Research Laboratory, Melbourne, C. I. 

Victoria, Australia)

Drs. A. S. Keh, Leslie, Li (U. S. Steel, Edgar C. Bain Laboratory, U S A)

8.31 Prof. A. Argon (Mechanical Engineering Department, M I T, U S A)

9. 5 Mr. F. Schlät (Institut für Metallphysik und Reinstmetalle, Germany)

9 . 7 Prof. Dr. Günther (Institut für Metallkunde und Materialprüfung, Germany) 

Dr. G. Hänszler (Forschungs Institut für Nichteisenmetalle, Germany)

9 . 9 強度国際会議見学会(約20名)



10. 3 生産技術協会第28回溶接部会研究会議および見学

10.13 洪銘盤氏(中華民国成功大学教授)

10.17 日本機械学会見学会

10.18 日本電線株式会社(3名)

11.1 コロンボ計画によるボイラ工学参加研修員見学(5名)

11.10 軽金属学会会員見学会(約60名)

11.10 Dr. Y. B. Kim (Bell Tel. Lab. USA)ほか1名

11.15 日本工業炉協会見学(約30名)

12.1 (株)日本軽金属総合研究所員見学(約16名)

12. 5 Mr. Pouchard (フランス大使館商務参事官)

Mr. Pasdevani ( 〃 一等書記官)

12. 8 Dr. Chun Byung Doo,(韓国科学技術研究所高級研究員)

12.14 八幡製鉄八幡技術研究所所員見学(約7名)

12.15 (社)燃料協会見学(約50名)

12.19 鄭極民氏(台湾造船有限公司銲部主管工程師)

43. 2.20 Mr. Dale M. Kohler

(Senior Research Engineer, Electrical Steels, Armco Steel Corporation, U S A)

4. 5 日本機械学会第45期通常総会見学会(約60名)

4.11 Dr. R. Week (英国溶接研究協会(B. W. R. A.)所長)

4.20 科学技術週間所内一般公開

5.10 Mr. O. Schwaninger (スイス・アムスラー社セールスマネジャー)

5.14 計測自動制御学会温度計測部会見学

5.20 Dr. Samuels (Defence Standards Lab., Australia)

5.21 ゲーゲンバッハ氏 ほか2名(ベンツ社,西独)

5.22 米国 Hobert Brother Co.技術部長

5.22 Dr. L. T. Chan (イギリスバーミンガム大学)

5.22 Dr. S. M. Naudé (Council for Scientific & Industrial Research,南阿連邦)

5.23 (社)金属表面技術協会(約70名)

5.28 Prof. A. Palazzi,

Prof. A. Ramacciotti,

Ing. S. Palella (イタリー,CSM 社)

ミルチャ・コメーガ二等商務官(ルーマニア通商代表部)

5.30 Dr. Heller (西ドイツ・ラインハウゼン社)

7 . 4 Dr. Lutz Meyer (August Thyssen Hütte, Germany)

7.11 Mr. J. E. Hood ほか 3 名(The Steel Company of Canada Limited, Canada)

7.16 ソ連高張力鋼組立視察団M. A.サセドコフ氏(全ソ組立特殊建設工事省局長)ほか5名

8.30 日本機械学会見学(約43名)

10. 7 Mr. H. R. Brown (C. S. I. R. O.石炭研究所前所長,オーストラリヤ)

10.17 Dr. Paul Nilles (Head of Steelmaking Department, Belgium)

10. 28 Mr. A. D. Fisher (副社長,The Steel Company of Canada)

Dr. J. G. Sibakin (同上研究所長)



10. 29 Mr. L. Bezdek (Czechoslovak Academy of Science)

Mr. V. Ustohal( 〃 )

12.14 Dr. Tripsa (ブカレスト工業大学鉄鋼工学主任教授,ルーマニヤ)

12.18 Mr. M. B. Silgardo ほか 4 名(Hindustan Steel Ltd., India)

44.1.9 Dr. Andriyonof (モスクワ高温研究所超電導研究グループリーダ,ソ連)

1.23 電気化学協会見学会(約20名)

2. 3 アルミニウム技術振興委員会時効析出グループ見学会(15名)

2.18 研究開発研究会会員見学会(30名)

3 .1 窯業日米ゼミナール委員(U.S.-Japan Seminar on Characterization of Ceramic Materials)

Dr. Seymour L. Blum ほか15名

3.24 Mr. T. F. Kearns (米国々防省)

Mr. G. Deutsch (NASA, U S A)

3.27 サハロフ博士(ソ連邦希有金属工業省所属所長)ほか1名

4.14 Mr. M. S. D. Piyasena (セイロン工業試験所職員)

4.19 科学技術週間所内一般公開

5 . 7 西田科学技術庁長官視察

5 . 9 Miss Fakhri Zande Azarbayjani (イラン国有鉄道化学研究所長)

5.16 関東地区機械工業研究会(約100名)

5.19 Dr. D. Altenpohl(スイスアルミニウム社技師長)

5.22 日ソ製鋼物理化学シンポジウム ソ連使節団一行

ソ連科学アカデミー会員A. M.ザマーリンほか10名

6. 7 Prof. L. H. Van Vlack (ミシガン大学冶金学科主任教授,米国)

6.18 Dr. T. Malin (ニューサウスウェルズ大学教授,オーストラリヤ)

6.26 Mr. Robert Salkin (ベルギー C.N.R.M.研究部長)

7.11 Mr. E. L. Criscuolo (Chief Engineer, U. S. Naval Ordance Laboratory, USA)

7.11 Prof. F. E. Eichhorn (アーヘン工大教授,I. I. W. Comm委員長,西独)

7.17 衝撃研究会

7.21 Mr. E. V. Beatson (ルーカス社研究本部,I. I. W.委員長,英国)

Mr. Smith (Welding Institute, UK)

Mr.F. R. Coe (同上)

7.23 国際溶接学会第22回年次大会見学会(米国ほか16か国46名)

7.24 スエーデンAGA Co.技術者(5名)

7.25 Mr. P.L.G. Leder (I.I.W. Commission Chairman, UK)

7.29 Dr. H.C. Van Elst (オランダTNO金属研究所員)
7.29 Mr. W. H. Winn (英国海軍構造研究所)

7.31 Mr Formina, Mr. Nefyodra (ソ連 Paton Institute)

8.29 電気化学協会溶融塩委員会(約15名)

9.1 Prof. K. T. Aust (トロント大学冶金学科,カナダ)

9.12 Mr. Manuel Aguilera (キューバ工業省次官)ほか6名

9.19 Dr H. S. Choi (韓国科学技術研究所長)

10.16 日本工業炉協会会員(約30名)



10.17 日本軽金属総合研究所冶金部員ほか8名

10.18 Prof. Dr. Gilde (東独中央溶接研究所長)

10. 20 Mr. Ménard (フランス鉄鋼利用普及協会専務理事)

10. 20 Prof. Guerrero (フィリッピン大学鉱山冶金工科大学)

10. 29 Sir Richard Wayほか2名(英国工作機械専門委員会)

11.5 Mr. Kevin Lockwood (The Commonwealth Industrial Gases Limited, Australia)

11.7 米国ヘイズ社社長

11.14 Dr. B. Lunnほか2名(デンマーク,スカンジナビヤ銅センタ)

12.12 ソ連政府鉄鋼代表団

ソ連鉄鋼省次官A. F. Borisovほか8名
12.16 Prof. R. L. Smith (President, Michigan Technological University, Houghton, Michigan, 

USA)

45.1.30 Mr. Vanderlei A. Guimaraesほか10名(海外技術協力事業団,鉄鋼集団研修員)

2.16 Mr. Tsang-Yueh Yang ほか1名(台湾電力公司(Chief Chemistry Lab.))

4 . 6 Prof. Alzbeta Gnbcova (チエコスロバキアKosice工業大学)

4.10 日本鉱業協会製錬部会14名

4.14 Prof. Kei (Grjotheim 大学,ノルウエイ)

4.15 アーサリー氏(イギリスアーサリー会社社長令息)

4.15 科学技術週間所内一般公開

5. 7 エネルギ変換懇話会

5 . 7 西田科学技術庁長官視察

5.16 日本鋳物協会会員14名

5.21 朴現錞博士(西独アルスウイス勤務)

5 . 22 Dr. Mehta (インド国立鋳物研究所長)

6 . 5 Mr. R. Gauvry (フランスPechiney社アルミニウム研究所長)

6.15 皇太子殿下御視察

6.19 フリードリッヒ アクテ氏(西独鉄鋼協会ジュビリーグランド奨学金授与者,Mannesmann 

Roehrenwerke G. M. b. H.)

6.29 E. C. E. (Economic Commission for Europe)鉄鋼委員会スタディツアー一行16か国41名

7.18 Mme. Elisabeth Plenard (フランス機械構造材料単科大学教授)

7.21 Dr. R. E. Robinson (南アフリカ連邦共和国国立冶金研究所)

8.4 Dr. P. S. Kotval (Cabat Corporation)

8.21 Dr. Ing. Tarke El Cammel(アーヘン工科大学)

9.11 Mr. Norwood B. Melcher (Twin Cities Metallurgy Research Center, U S A)
8.27 Mr. H. J. Kouwenhoven

Mr. C. C. Veerman (オランダ国立高炉製鋼会社)

9 . 2 Prof. Jazwinski (ポーランドワルシヤワ工科大学)

9. 4 オットーシャバー博士(ドイツ熱処理研究所所長)

9.10 Dr. Crussard (Pechiney's Department of Research in Paris, France)

9.11 Dr. E. Erimini ほか 2 名(イタリー Italsider 社)

9.11 Mr. J. L. Harrison (British Oxygen Co.)



Mr. W. Verry (Derry Metal Co.)

Dr. Alfred D. McInturff (Brookhaven National Lab., USA)

9.12 鉄鋼科学技術国際会議見学,13か国34名

9.14 Prof. L. Rinderer (スイスローザンヌ大学理学部)

9.16 Prof. S. Eketorp (Royal Institute of Technology, Stockholm, Sweden)

9.17 Prof. M. Hillert (Royal Institute of Technology, Stockholm, Sweden)

9.17 Dr. W. Küppers (ドイッ特殊鋼株式会社応用研究部長)

Dr. S. T. Sekula (Oak Ridge National Lab., USA)

9.18 Dr. K. H. Mommertz ほか 2 名(Director, Betriebsforschungs-Institutes des VDEH)

9 .18 Dr. E. E. Havinga (オランダ Philips Research Lab.)

9.21 Prof. A. Seeger (ドイツマックスプランク金属研究所長)

9.22 魏炯権氏(中華民国成功大学)

9.25 Prof. Dr. Theo Kootz (Director, Central Research Group, Aug. Thyssen., Germany) 

Dr. Christian Strassburger (同上 Ass, General Manager)

9.26 胡祖興氏(中華民国経済学部金属工業所副所長)ほか2名

9.26 軽金属協会マグネシウム委員会(70名)

10.17 Mr. Borges da Silva (Chief of Mechanical Dept.)ブラジルサンパウロ州立工業技研

10. 21 Hr. W. T. Hatty (General Manager,英国 B. O. C.社)ほか 2 名

12.10 日本機械学会塑性加工研究会(40名)

46.1.30 Mr. Valentin Illarionovich (Zaporozhje 機械製作大学,ウクライナ)

2.17 日本放射線同位元素協会

2.25 (財)日本溶接技術センター(35名)

3.16 Prof. W. F. Gauster (Oak Ridge National Laboratory, USA)



研究成果一覧

Ⅰ金属材料技術研究所研究報告

第9巻(昭和41年)第3号～第14巻(昭和46年)第1号

Ⅱ Transactions of National Research Institute for Metals

Vol.8 (1966) No. 3～Vol.13 (1971)No. 2

Ⅲ 学・協会誌等に発表された研究成果

(昭和41年4月～昭和46年3月)

(当所の「10年のあゆみ」(昭和41年7月1日発行)掲載のものは除いた。)

注)文献名のうち,略号を使用したものは,次のとおりである。

Trans. JIM : Transactions of the Japan Institute of Metals

Trans. ISIJ : Transactions of the Iron and Steel Institute of Japan

J. Phys. Soc. Japan : Journal of the Physical Society of Japan
Japan. J. appl. Phys. : Japanese Journal of Applied Physics

J. Electrochem. Soc. Japan
:Journal of the Electrochemical Society of Japan

J. Inorg. Nucl. Chem.
:Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry

J. Less-Common Met.
:Journal of the Less-Common Metals

Metal Sci. J. : Metal Science Journal
Trans. AIME : Transactions of the American Institute of Mining, Metallurgical, Petroleum 

Engineers

Electrochim. Acta : Electrochimica Acta
Phy. Stat. sol. :Physica Status Solidi
Bull. Chem. Soc. Japan : Bulletin of the Chemical Society of Japan

J. Nucl. Mater. : Journal of Nuclear Materials

Anal. Chem. : Analytical Chemistry
J. Iron Steel Inst. : Journal of the Iron and Steel Institute

J. sci. Instrum. : Journal of Scientific Instruments
J. Phys. Chem. Solids : Journal of Physics and Chemistry of Solids
Bull. JSME : Bulletin of Japan Society of Mechanical Engineers

Appl. Phys. Letters : Applied Physics Letters
Phil. Mag. : Philosophical Magazine



Ⅰ金属材料技術研究所研究報告

第 9 巻(第 3 号:P.181～224,第 4 号:P. 225～274,第 5 号:P. 275～356,第 6 号:P. 357～443)

題 名 著 者 頁
融解塩クロノポテンシオメトリーとFriction Coefficients 河村和孝 181
N雰囲気中で溶製したMn含有N-155系合金の高温特性について

依田連平,吉田平太郎,佐藤有一 190
高温強度に及ぼす熱処理の影響

―種々の炭素量を持つ18Cr―12Ni鋼の性質― 山崎道夫 199
硫酸―ジカルボン酸電解液によるアルミニウムの硬質陽極酸化

―アルミニウムとその合金の化成処理に関する研究(第1報)―

伊藤伍郎,津田俊二 208
I開先継手にアーク溶接したときの溶落ち現象について

―片面溶接における適正な溶接施工条件の選定(第2報)―

稲垣道夫,岡田明 214
微小硬さ測定法の改良とその純鉄単結晶板状試片の焼入時効への応用

舟久保��康,岩尾暢彦,香山昇久 221
鉄―モリブデン合金に於ける析出 八木沢孝平,岡本昌明,吉田秀彦 225
衝撃押し出しの力学的解析と実験結果との比較 河田和美,鈴木正敏,池田定雄,田頭扶 231
連続鋳造によるAl―0.23%Zr合金の再結晶におよぼす熱処理の影響

荒木喬,小森進一 240
炭酸ガスタンデム型2電極アーク溶接における溶接部の冷却過程について 

―多熱源アーク溶接時における冷却過程(第2報)―

稲垣道夫,岡田明 245
スパーク型二重収束質量分析器におけるスペクトルとIlford Q―2乾 

板の特性曲線 須藤恵美子,高橋務,安田至誠 254
各種金属電極の消耗量

―スパーク放電の電極消耗量(第3報)― 高橋務,吉野耕一,松井浩 260
組合せ形カスケード増幅空気マイクロ メータ 山本巌 267
電解鉄を用いた(100) 〔011〕方位をもつ大きな単結晶板の成長 武内朋之 275
鉄単結晶のなかで双晶変形が発生する応力とおくれ時間 池田省三,武内朋之 284
液体および鉄合金の相互作用母係数の関係 和田春枝,郡司好喜,和田次康 292
クロムモリブデン鋼の3種及び5種の恒温変態図および連続冷却変態図

中島宏興,荒木透 298
銅ハフニウム合金の研究 渡辺亮治 305
Al―Zr合金の時効硬化 荒木喬,小森進一 312
ZnSiAs2, ZnGeP2およびCdGeP2各化合物の作製とそれらの半導性

増本剛,磯村滋宏,後藤逾 317
キュポラ用パッチング材に関する研究 生井亨,牧口利貞 326
溶込み不足について



―片面溶接における適正な溶接施工条件の選定(第3報)― 稲垣道夫,岡田明 333
18―8 Moオーステナイトステンレス鋳鋼の高温強度特性について

岩元兼敏,深瀬幸重,大久保延弘 342
純鉄の降伏応力と流動応力の結晶粒度依存性 大庭幸夫 357
摩耗変質層に対する一考察

―特にX線マイクロアナライザーによる― 辻栄一,山田正博 365
Cr―Mo浸炭鋼の変態特性に関する研究 中島宏興,荒木透 378
高ひずみ速度におけるアルミニウム単結晶の変形について 吉田進,永田徳雄 398
チタン―アルミニウム―コバルト3元合金の常温における機械的性質について

辻本得蔵,足立正雄 407
Alとその合金の高温高圧水蒸気による腐食生成皮膜について 伊藤伍郎,津田俊二 415
裏あてを用いる片面溶接方法について

―片面溶接における適正な溶接施工条件の選定(第4報)―
稲垣道夫,岡田明 422

チタニウムのろう接について 和田次康,雀部謙,田辺誠 433

第10巻(第1号:P.1～70,第2号:P. 71～176,第3号:P.177～248,第4号P. 249～368,第5号:

P. 369～462,第 6 号:P. 463～586)

500kV電子顕微鏡とその金属への応用 藤田広志 1
チタンアルミニウム二元系のチタン側状態図について 辻本得蔵,足立正雄 16
VOの電気的性質 坂田君子,坂田民雄 30
2tMBCキュポラの溶解特性に関する研究 生井亨,牧口利貞,菊地政郎 

村松晃,持田忠明,馬場孝 35
SUS 27, 28, 32および43の応力腐食割れ挙動の比較

――高温塩化物水溶液中におけるオーステナイトステンレス鋼の
応力腐食割れ感受性におよぼす合金組成の影響(第1報)――

伊藤伍郎,石原只雄,清水義彦,柳川佑二 45
溶射に用いる酸素アセチレン炎の性質について 蓮井淳,北原繁,福島猛 53
傾角顕微鏡の金属結晶への二,三の応用例 古林英一,竹内伸,田岡忠美,小笠和男 62
凝固点降下の熱力学的考察 和田春枝 71
フランク・リード源のか動率を考慮に入れた定常クリープの理論 山崎道夫 77
高炭素18Cr-12Niステンレス鋼のクリープ破断強さにおよぼす2段溶体化処理の 

影響 山崎道夫 84
単体ボロンの電解採取―融解塩電解によるボロンの製造(第1報)― 河村和孝,明石和夫 91
直接還元に用いる原料膠質土の熱的性状について

――含アルミナ鉱石の直接還元による粗アルミニウム合金の製造(第1報)――

菊地武昭,黒沢利夫,柳橋哲夫 107
9%Ni鋼の再現溶接熱影響部の変態特性について 稲垣道夫,中村治方,春日井孝昌 117
高周波抵抗溶接の加熱現象の推定 橋本達哉,田沼欣司 130
溶融溶接時における熱影響部の最高到達温度分布について

――TIGアークによる薄板の場合――

橋本達哉,松田福久,服部裕允 140
高温炭酸ガス中におけるFeAl合金の酸化の研究 伊藤伍郎,池田清一 158
疲れきれつに関する研究(試作した特殊小型疲れ試験機と



疲れきれつ先端附近のひずみの測定について) 西島敏 165
Zinc-Ferriteの酸溶速度におよぼす冷却速度の影響 

――Zinc-Ferriteに関する研究(第4報)―― 新居和嘉,久松敬弘 177
直接還元に用いる原料ボーキサイトの熱的性状

――含アルミナ鉱石の直接還元による粗アルミニウム合金の製造(第2報)――

菊地武昭,黒沢利夫,柳橋哲夫 185
ゾーンメルトした鋳鉄の組織について 生井亨,菊地政郎 193
Nimonic 90合金で鋳ぐるみ加工被覆したMoのクリープ・ラプチャー 

強さについて 依田連平,新井隆 204
噴霧黄銅粉の焼結 田村皖司,鰐川周治 210
移動点熱源による最高到達温度分布式について 稲垣道夫,岡田明 216
炭素鋼の圧接について 橋本達哉,田沼欣司 222
低真空雰囲気中での電子ビーム溶接(Ⅰ)

――電子ビーム溶接に関する研究(第12報)――
橋本達哉,松田福久,大橋 修,鈴木雅則 233

アルゴン雰囲気中の鉄鋼の消耗量
――スパーク放電の電極消耗量(第4報)―― 高橋務 141

高ひずみ速度における亜鉛単結晶の変形について 吉田進,永田徳雄 249
Nb-C-O系のNb化合物とCOおよびCO2との反応

――Nbの製造に関する研究(第4報)―― 木村啓造,佐々木靖男,上原重昭 256
Zinc-Ferriteの酸溶速度におよぼすFe2O3/ZnO比の影響

――Zinc-Ferriteに関する研究(第5報)―― 新居和嘉,久松敬弘 265
18Cr-12Ni系オーステナイト耐熱鋼の高温諸性質におよぼすMo, Nb, Ti 

N, B組合せ,複合添加の影響 河部義邦,中川龍��一 273
Ti―8%Al―4%Co合金の熱処理と常温機械的性質について

辻本得蔵,笹野久興,小森進一,足立正雄 294
Ti―8%Al―4%合金の高温機械的性質について 辻本得蔵,笹野久興,足立正雄 300
Cd3As2―Zn3As2系固溶半導体の物理的および電子的性質 増本剛,磯村滋宏,後藤逾 306
サーモバッテリの実用化研究 西田勲夫,坂田君子,坂田民雄,徳島忠夫 315
ラジオアイソトープの据込品への適用について

――塑性加工におけるメタルフロー検出へのラジオアイソトープの利用――

前橋陽一,若杉邦彦 329
溶接金属の高温割れに及ぼす低合金構造用鋼の合金元素の影響 松田福久 335
2024, 7075アルミニウム合金の電子ビーム溶接継手の機械的性質

――熱処理アルミニウム合金の電子ビーム溶接(第1報)――

橋本達哉,松田福久,大橋修 355
銀ろう中のリチウムの定量 須藤恵美子,池田祥子 364

高ひずみ速度における銅単結晶の変形について 永田徳雄,吉田進 369
Zinc-Ferriteの酸溶速度におよぼす生成雰囲気の影響

――Zinc-Ferriteに関する研究(第6報)―― 新居和嘉,久松敬弘 377
攪拌流動層による硫酸滓の還元に関する研究 田中稔 383
2t MBCキュポラ操業のプロセス解析に関する研究 吉村浩,栗原豊,牧口利貞 389
鉄鋼中の放射性硫黄35Sの定量的オートラジオグラフィーのモデル実験

新妻主計,坂口好弘 399



Cr基合金の高温特性におよぼすFe, Moの影響 依田連平,吉田平太郎 405
Cu-4wt % Ti合金の時効性 斎藤一男,飯田恵一,渡辺亮治 413
マグネシウムの加工性におよぼすセリウムの影響 大森梧郎,松尾茂,麻田宏 421
金属ベリリウム圧延材の結晶粒微細化について 後藤勝,津谷和男 429
超高張力鋼の溶接熱影響郎の冶金的検討 稲垣道夫,春日井孝昌 435
超高真空電子ビーム蒸着装置 能勢宏,浅田雄司,田岡忠美,織田善次郎,黒田秀郎 455
鉄単結晶の中の変形双晶の動的伝播 武内朋之 463
前ひずみを与えた鉄単結晶の双晶発生応力 池田省三,武内朋之 471
引張り試験でくびれの現われる条件 武内朋之 477
純鉄単結晶の捩��り振動による内部摩擦の測定 舟久保熈康,ガストン・コレット 485

鉄―炭素系合金におよぼす圧力の影響

――鉄鋼の諸性質におよぼす圧力の影響(Ⅰ) ―― 鈴木正敏,藤田充苗 491
Cr-Mo鋼のマルテンサイト生成量の測定およびMs付近における 

ベイナイト変態について 中島宏興,荒木透 499
Zinc-Ferriteの加速酸溶解について

――Zinc-Ferriteに関する研究(第7報)―― 新居和嘉,久松敬弘 505
チタン―アルミニウム―コバルト3元系のチタン隅における組織と状態図について

辻本得蔵,足立正雄 513
アーク溶接時の溶落ちにおよぼす鋼種の影響

――薄鋼板の溶落ちについて(第1報)―― 稲垣道夫,岡田明,藤田春彦,森田有彦 533

オーステナイト質ステンレス鋼SUS―27の高温流水腐食の研究
伊藤伍郎,清水義彦,臼杵隆吉 543

連続製鋼法について―金材技研法と今後の問題点

中川龍��一,上田卓弥,吉松史郎,三井達郎,上原 功,福沢 章,中村保之 557
71/2型センジミア圧延機の試験について 信木稔,持田忠明,田中竜男 577

第11巻(第1号:P.1～134,第2号:P.135～242,第3号:P. 243～366,第4号:P. 367～458, 

第 5 号:P. 459～524,第 6 号:P. 525 ～606)

鉄―モリブデン及び鉄―タングステン合金中の析出物の微細欠陥と結晶構造

八木沢孝平,藤田広志 1
圧延したFe- 3%Si単結晶における自発的および人為的再結晶組織

田岡忠美,竹内伸,古林英一 13
コロンビウム基合金の研究 H. KATO, H. R. BABITZKE,依田連平 23
ニオブの機械的性質におよぼす水素の影響について 佐々木靖男,木村啓造,上原重昭 41
金属ベリリウムの硬さの異方性 津谷和男 47
低炭素マルテンサイト鉄合金の加工熱処理 安中嵩,荒木透 57
鉄合金に対する純銀のぬれについて 和田次康,雀部 謙,田辺 誠 67
ろうのぬれの基礎的考察 福本保,和田次康 71
プラズマジェット溶射皮膜における残留応力について

プラズマジェットの材料加工への応用に関する研究(第6報) 蓮井淳,北原繁 79
溶接金属の凝固過程と形成組織の検討 橋本達哉,松田福久 89
ガス冷却型原子動力炉用高張力鋼の炭酸ガスによる酸化

伊藤伍郎,池田清一,大橋重雄,沢柳文夫 115
高合金鋼のけい光X線分析におけるX線管球条件 俣野宣久,大野勝美,瀬野英夫 123
[100]および[110]軸をもつ鉄単結晶の-70℃から250℃の間での引張り変形



武内朋之,本多竜吉,岩山健三,田岡忠美 135
亜鉛の底面すべり応力のひずみ速度および温度依存性について 永田徳雄,吉田進 145
複合薄膜の磁気的性質と構造 大河内真,能勢宏 151

Zn-2wt% Cu合金のcracked filmと粒界反応型析出について 渡辺亮治 159
焼結フェライトの空��の観察 佐々木敬子,武井武 167

ラジオアイソトープの押出し加工への適用について
塑性加工におけるメタルフロー検出へのラジオアイソトープの利用(第3報)

前橋陽一,若杉邦彦 173
溶接用SH-CCT図におけるフェライトの析出について 

溶接用SH-CCT図の検討(第1報) 稲垣道夫,春日井孝昌 179

炭素鋼圧接部の高温顕微鏡的研究 橋本達哉,田沼欣司 191

摩擦圧接現象について

摩擦圧接の研究(第4報) 蓮井淳,福島貞夫,衣川純一 203
オーステナイト系ステンレス鋼の高温流水中の耐食性におよぼす鋼種の影響

伊藤伍郎,清水義彦,佐藤俊司 223

高温炭酸ガス中におけるFe-Al合金の酸化におよぼすクロムの影響 伊藤伍郎,池田清一 235

ヒ素をドープしたn型ゲルマニウムの電子照射損傷とその焼鈍の常磁性共鳴による研究

橋口隆吉,田中一英,高橋 聡 243
銅―マンガン希薄合金単結晶の変形応力のひずみ速度および温度依存性について

永田徳雄,吉田進 249

鉄コバルト微粉末磁石における粒子の集合状態 上原満,山川和郎 257

鉄鋼中の脱酸生成物の挙動に関する研究 内山郁,斉藤鉄哉 267

ボロンを含有する18Cr-12Ni-3Mo系オーステナイト耐熱鋼の高温強度と組織におよぼす 
添加元素と熱処理の影響 河部義邦,中川龍��一,向山保 277

単体ボロンの溶融,精製と2, 3の性質

融解塩電解によるボロンの製造(第2報) 河村和孝,明石和夫 303
銀系合金の電気接点特性におよぼす熱処理の影響 森本一郎,佐藤充典,土方政行 313
Nimonic系合金の再結晶について 依田連平,佐藤有一,渡辺 亨 319
ロ ール間におけるモリブデン粉末の圧縮成形について 田村皖司,野田龍��彦 325

100キロ高張力鋼多層溶接継手の割れ試験結果 
大形TRC試験に関する研究(第1報) 中村治方,稲垣道夫,三谷良光 331
高温塩化物水溶液中におけるオーステナイトステンレス鋼の応力腐食割れ感受性におよぼ 
す添加元素の影響 伊藤伍郎,石原只雄,清水義彦,柳川佑二 345

錐孔を有する低炭素鋼中空試験片の捩��り疲れ強さ 西島敏 353
高合金鋼のけい光X線分析におけるマトリックス効果の補正法

俣野宣久,大野勝美,瀬野英夫 361
鉄および鉄コバルト微粉末磁石の磁気異方性とその分散 上原満,山川和郎 367
内部摩擦による金属の疲労の研究 吉川明静 373
純アルミニウムおよび純亜鉛単結晶の捩��り振動による内部摩擦の測定

舟久保熈康,岩尾暢彦 381
フェライト・パーライト鋼における低温変態生成物混在組織に関する研究

青木孝夫,金尾正雄,荒木透 387
Al-Zr-Si合金の再結晶特性 荒木喬,小森進一 399
Cd3As2-ZnSnAs2系合金半導体の物理的および電子的性質



増本剛,磯村滋宏,後藤逾 407
粉末圧延法によるモリブデンシートの製造について 田村皖司,野田龍��彦 413
オーステナイトステンレス鋼溶接金属の凝固現象について 中村治方 421
アルミニウム陽極酸化における電流分布に関する研究 

縦形電解槽内の電流分布および陽極の焼け現象 福島敏郎 435
炭素鋼の淡水中腐食疲れのS-N曲線について 岩元兼敏 443
焼結追尾装置の試作とその応用 田村皖司,村松裕治 451
酸化鉄蒸着薄膜(その2) 能勢宏,橋本満,木村錬一 459
Zn3As2-CdSnAs2系合金半導体の物理的および電子的性質 増本剛,磯村滋宏 467
内部酸化によるAg-CdO-NiO接点の諸特性 森本一郎,佐藤充典,土方政行 473

内部酸化によるAg-CdOおよびAg-CdO-NiO接点合金について

森本一郎,佐藤充典,土方政行 481
サブマージアーク溶接における開先条件と溶込みとの関係について

稲垣道夫,岡田明,寺井清,岡田広一 485
低温硬質陽極酸化過程におけるアルミニウム陽極の局部腐食 福島敏郎,伊藤伍郎 501

電磁誘導検査用コイルのインピーダンス変化量の測定法
桑江良教,伊藤秀之,植竹一蔵,木村勝美,前田貞行,石井勇五郎 509

少量溶製ならびに大量溶製された各種炭素鋼の疲れ強さの比較について
辻栄一,西島敏,福原熈明,村松晃,宇田憲郎,武野正幸 515

[100]引張軸をもつ鉄単結晶の降伏応力の温度依存性 武内朋之 525
鉄単結晶の降伏応力におよぼす不純物の影響 武内朋之 531
電気接点の小移転について 森本一郎,佐藤充典,土方政行 543
二酸化けい素の炭素還元 菊地武昭,黒沢利夫,柳橋哲夫 551
機械構造用低炭素鋼の組織におよぼす少量Ni-Crの影響

吉松史郎,荒木透,中川龍��一,中村保之 559
アーク溶解およびレビテーション溶解における溶鉄および溶融鉄合金への窒素溶解量につ 

いて 宇田雅宏,大野悟,和田次康 579
スルファミン酸浴中の陽極酸化過程において発生するアルミニウムの局部腐食

福島敏郎 593
ポーラログラフ法による鉄鋼中のすずの定量法 須藤恵美子,大河内春乃 601

第12巻(第1号:P.1～120,第2 号:P.121～262,第 3 号:P. 263～370,第 4 号:P. 371～434, 

第 5 号:P. 435 ～538,第 6 号:P. 539～605)

鉄の粒界破断におよぼす炭素および酸素の影響 本多竜吉,田賀秀武 1
溶触純鉄の窒素溶解度と酸素の影響 和田春江,郡司好喜,和田次康 9
溶融Fe-Ni, Fe-Cr系の窒素溶解度 和田春江,郡司好喜,和田次康 17

18Cr-12 Ni-0. 2C系オーステナイト耐熱鋼の高温強度に対するボロン,窒素およびモリ 

ブデンの強化作用 河部義邦,中川龍��一,向山保 25
けい素を含むAl-Zr合金の機械的性質と導電率 荒木喬,小森進一 49
各種耐熱合金で鋳ぐるみ加工被覆したモリブデンのクリープ・ラプチャー強さについて

依田連平,新井隆 55
液体噴霧法における噴霧条件について 田村皖司,鰐川周治 63
噴霧法による多孔質青銅合金粉の製造 田村皖司,鰐川周治 71
黄銅の光輝焼なましに関する研究 倉部兵次郎,杉山和男 77



圧接部の機械的性質におよぼす表面処理の影響について 橋本達哉,田沼欣司 87
両軸回転式摩擦圧接機 蓮井淳,福島貞夫,衣川純一 95
ガスクロマトグラフ法による高いおう含有鉄および銅合金中の酸素の定量 俣野宣久,藤原純 105
電子衝撃浮遊帯域精製装置の試作およびそれによる高融点金属の浮遊帯域溶融について

増本剛,田村良雄 111
鉄合金単結晶における辷り挙動の温度および結晶方位依存性 竹内伸,田岡忠美,吉田秀彦 125
高ひずみ速度における多結晶鉄の変形について 永田徳雄,吉田進,関野泰宏 131
Cd3As2―Cd3P2系固溶半導体の物理的および電子的性質 増本剛,磯村滋宏 141

各種介在物と低炭素鋼の疲労に関する研究――鋼の疲労性質と介在物に関する基礎的研究 

(第1報) 角田方衛,内山郁,荒木透 150
5%Cr熱間ダイス鋼の熱処理について 渡辺敏,荒木透,宮地博文 163
Ni-Cr 2元合金の再結晶について 渡辺 亨,佐藤有一,依田連平 175
80Ni-20Cr合金の高温酸化におよぼす微量ベリリウム添加物の影響 武井厚,高石博子 185
Ni-Al2O3型分散強化合金の焼鈍とクリープ 高橋仙之助,足立正雄 193
アルミニウム中における水素の拡散 松尾茂,平田俊也 201
高張力鋼溶接熱サイクル再現試験片の水素による破壊試験について 中村治方,稲垣道夫 207
銅とアルミニウムの摩擦圧接について 蓮井淳,福島貞夫,衣川純一 223
モリブデンの拡散接合 橋本達哉,田沼欣司 241
フィードバックを使用した空気マイクロメーター 山本巌 251
Fe-23 at.%Be合金の構造変化 八木沢孝平,吉田秀彦 263
Nb3Cl8 ―アルカリ金属塩化物系溶融塩の電解 鈴木正 274

アルミニウムのサブハライド製錬における2Al(l)+AlCl3(g)=3AlCl(g)の反応速度につ 

いて 菊地武昭,黒沢利夫,柳橋哲夫 279

MnとAl, SiとAlおよびSi-MnとAl各共同脱酸鋼中の介在物の挙動について

角田方衛,内山郁 285
フェライト系鋼の残留オーステナイトの挙動について 鈴木正敏,藤田充苗 300
Fe-20Ni-1. 35Ti系マルテンサイト合金の時効硬化機構について 川原浩司 312
18Ni-Co-Mo鋼のオースフォーム 安中嵩,荒木透,渡辺敏 321
Cu-Ag合金の析出硬化 貝沼紀男,渡辺亮治 327
キュポラ操業のプロセス解析における時差の検出に関する研究 吉村浩,栗原豊 334
マグネシウム処理白銑における球状黒鉛の生成 菊地政郎,飯高一郎 342
溶射角度と被膜の性質の関係 蓮井淳,北原繁,福島盂 351
カーボンチップ―スズ―ニッケルはくを用いた真空融解法によるフェロシリコン中の酸素 

定量 須藤恵美子,斉藤守正,井上博之 362
質量分析器用拡散ポンプ冷却トラップへの液体窒素自動補給装置

須藤恵美子,高橋務,東 優 368
鉄単結晶の加工硬化率の温度依存性 武内朋之 371
鉄単結晶の加工硬化の方位依存性 武内朋之 379
CaO-SiO2 2成分系溶融スラグの表面張力について 小野清雄,郡司好喜,荒木透 388
低硫黄ねずみ鋳鉄の諸性質について 生井亨,千田昭夫 394
Ni-2.5wt.%Be合金の時効硬化 貝沼紀夫,渡辺亮治 403
溶接用SH-CCT図におけるフェライト変態域について 

溶接用SH-CCT図の検討(第2報) 稲垣道夫,春日井孝昌 409
硫化水素溶液中における軟鋼の陰極防食に関する研究 伊藤伍郎,小林豊治,藤井哲雄 418



く形波ポーラログラフ法による鉄鋼およびアルミニウム中の微量マンガンの定量
須藤恵美子,大河内春乃 424

フェロシリコン中の酸素定量におけるるつぼ類改良の影響 須藤恵美子,斉藤守正 431
ファャライトの水素還元 柳原正,小林剛 435
含硫鋼の凝固速度と硫化物系介在物の生成に関する研究

平井春彦,荒木透,松尾茂,小島是彦 440
リムド鋼中の非金属介在物の熱間圧延および引張応力下における挙動 浜野隆一,内山郁 458
マルテンサイト系Fe-Ni-Be合金の析出硬化に関する研究

金尾正雄,荒木 透,沼田英夫,中野恵司 461
樹脂の熱分解によるAg-C接点の作製とその特性 森本一郎,佐藤充典,土方政行 489
高真空中における純鉄に対する銀ろうのぬれについて 和田次康,雀部謙 487
濃度の異なる食塩水での炭素鋼の腐食疲れ 岩元兼敏 492
集束超音波による薄肉管の横波探傷の解析と探傷可能限界についての考察

木村勝美,松本庄次郎,植竹一蔵 502
ジルコニウムおよびジルカロイ中の微量ホウ素の定量 須藤恵美子,池田祥子 509
く形波ポーラログラフ法による鉄鋼および金属中の微量クロムの定量 須藤恵美子,大河内春乃 516
真空融解法による金属ベリリウム中の酸素定量 須藤恵美子,斉藤守正,千葉実,橋本晃 523
鋼材を原料とするキュポラ操業のプロセス解析に関する研究 吉村浩,栗原豊 527
炭素繊維複合材料に関する実験 富塚功,渡辺治 532
溶融Fe-V系の窒素溶解度 和田春枝,郡司好喜,和田次康 539
80Ni-20Cr合金の再結晶に及ぼすAl,Ti単独添加の影響 依田連平,渡辺 亨,佐藤有一 544
80Ni-20Cr合金の高温酸化におよぼす微量アルミニウム添加の影響 武井厚,高石博子 550
融解塩電解による単体ボロンの製造(第3報) 河村和孝,明石和夫 562
く形波ポーラログラフ法による鉄鋼中の微量ヒ素の定量 須藤恵美子,大河内春乃 572
塊状フェロシリコン中の酸素定量 須藤恵美子,斉藤守正 578
熱風式水冷式塩基性キュポラの実際操業へのプロセス解析の適用に関する研究

吉村浩,栗原豊 589
高圧下で使用するための磁歪型ロードセルについて 小口醇,吉田進 595
高圧下引張試験装置 吉田進,小口醇 601

第13巻(第1号:P.1～88,第 2 号:P. 89 ～144,第 3 号:P.145 ～204,第 4 号:P. 205 ～298, 

第 5 号:P. 299～396,第 6 号:P. 397～467)

体心立方金属の低温における加工硬化の理論 武内朋之 1
二次再結晶をする傾向をもつ純鉄板における大きな単結晶の成長 武内朋之,池田省三 7

僅かに還元されたルチルの電子スピン共鳴 橋口隆吉,井口栄資,高橋聡 12
固体還元剤混合ペレットの焼成条件について(還元ペレットの製造に関する研究―1)

神谷昻司,大場章 15
窒素を含有する18Cr-12Ni-3Mo系オーステナイト耐熱鋼のクリープ破断強さ

河部義邦,中川龍��一,向山保 21
Fe-10Ni-1.37Tiマルテンサイト合金の時効硬化および軟化機構について 川原浩司 32
鋳ぐるみ加工被覆したMoの電熱線への適用 依田連平,新井隆 39
ナトリウム金属間化合物の溶融ナトリウムハライドへの溶解 岡田雅年,河村和孝 45
固相圧接部の結晶粒界移動に関する研究 田沼欣司,橋本達哉 52

酸性水溶液中におけるアルミニウム陽極酸化皮膜の溶解について



福島敏郎,福田芳雄,伊藤伍郎 60
400～700℃における炭素鋼の摩耗現象について 辻栄一 67
けい光X線分析法によるアルミナ中の酸化ナトリウムの定量 俣野宣久,大野勝美,藤井敬之 77
アルゴン送気融解電気伝導度測定法による高いおう含有鉄中の酸素の定量

藤原純,俣野宜久 82
引張り軸を[100]又は[110〕にもつ鉄単結晶の転位配列と加工硬化 池田省三 89
還元ペレットの性状におよぼす構成粒度の影響(還元ペレットの製造に関する研究

――Ⅱ) 神谷昻司,大場章 102

Ag-CdO接点の耐溶着性ならびに接触抵抗におよぼす移転層の影響
佐藤充典,土方政行,森本一郎 109

統計的表示をした二,三の球状黒鉛鋳鉄の疲れ強さについて 菊地政郎,鈴木 健,中山良一 115
鋼材を原料とする過剰送風操業のプロセス解析に関する研究 吉村浩,豊原豊 125

アルミニウムの水腐食におよぼす隔壁層厚さの影響 伊藤伍郎,後藤建次郎,清水義彦129

アルゴン気流中にて直流アーク放電による高純度石英中のほう素の定量
須藤恵美子,高橋務,高橋且征 134

けい光X線分析法によるジルコニウム合金中の微量ハフニウムの定量 大野勝美,俣野宜久 138
変形された鉄の室温以上の焼鈍段階に対する転位の回復の寄与 吉川明静 145
高純度鉄の負磁気抗抵効果 藤井忠行 149
溶融純鉄の窒素溶解度と酸素の影響 和田春枝,郡司好喜,和田次康 154
溶融Fe-Ni, Fe-Cr系の窒素溶解度 和田春枝,郡司好喜,和田次康 160

PbO-SiO2二元系ガラス粉体の赤外吸収と誘電性

小山田了三,黒沢利夫,柳橋哲夫,萩原尚男 167

溶融スラグ 亀谷博 173
γ鉄中における硫黄の拡散 星野明彦,荒木透 186
Nb-Zr超電導合金線の加工法 信木稔,太刀川恭治 192
中性水中のアルミニウムの孔食におよぼす酸化剤の影響 後藤建次郎,伊藤伍郎,清水義彦 199
純アルミニウム多結晶の変形応力に及ぼす静水圧の影響 吉田進,小口醇 205
酸化ゲルマニウムの水素還元 長谷川良祐,黒沢利夫,柳橋哲夫 212
酸化ニッケルの加圧水素還元 黒沢利夫,長谷川良祐,柳橋哲夫 220
18-8ステンレス鋼中の酸化物系介在物に関する研究 斎藤鉄哉,内山郁,荒木透 228
Nimonic100系改良合金の折出相について 渡辺享,佐藤有一,依田連平 239
Niを過剰に含むTiNi化合物の急冷硬化と機械的性質 鈴木敏之 249
パルス磁界で測定した超電導線材の強磁界特性 井上廉,太刀川恭治 256
酸素富化によるキェポラの炉況修正に関する研究 吉村浩 265
溶射被膜の加圧焼結法 岡根功,北原繁,蓮井淳 269

高温塩化物水溶液中におけるオーステナイトステンレス鋼の応力腐食割れ感受性に 

およぼす不純物の影響 伊藤伍郎,石原只雄,清水義彦 275
けい光X線分析における濃度パラメーター法の状態分析(Al2O3-AlF3系)への応用 大野勝美 282
く形波ポーラログラフ法による鉄鋼中の微量アンチモンの定量 大河内春乃,須藤恵美子 288
電子顕微鏡内試料加熱炉の自動温度調節 古林英一,菊地武丕児 293
鉄単結晶の25℃から900℃の間における加工硬化 武内朋之 299
く形波ポーラログラフ法による鉄鋼中の微量チタンの定量 大河内春乃,須藤恵美子 309
20%Cr-10%Mn- 6 %Ni-0. 6%N系鋼の高温特性におけるNb, Moの機能および粒界反 
応型析出について 吉田平太郎,小池喜三郎,依田連平 314



20%Cr-10%Mn-6%Ni-0. 6%N系鋼の高温特性におよぼすボロンの影響

吉田平太郎,小池喜三郎,依田連平 328
常温より1000℃までの間の各種温度範囲における数種の鋼およびチタンの摩耗現象 
について 辻栄一 339

磁わい型ロードセルの特性に及ぼす静水圧の影響 小口醇 351
Nb-Zr超電導線における欠陥検査と欠陥部の臨界電流値について 伊藤秀之,太刀川恭治 355
金材技研式連続製鋼実験炉の耐火物について 上原功,三井達郎,中川龍��一,吉松史朗 363
アルミナ,含アルミナ鉱石の炭素還元およびそれに及ぼす二,三の添加物の影響

菊地武昭,落合貞行,黒沢利夫,柳橋哲夫 371
ジローおよびエルー炉によるボーキサイトならびに膠質土の還元

菊地武昭,黒沢利夫,柳橋哲夫 380
モノカルボン酸によるアルミニウムの陽極酸化および局部腐食

福島敏郎,福田芳雄,伊藤伍郎 388
N,Cを含有した純鉄の上部および下部降伏点の温度,歪速度依存性におよぼす時効 

の影響について 大庭幸夫,関野泰広 397
20%Cr-10%Mn-6%Ni-0.6%N系鋼の高温特性におよぼす熱処理の影響 吉田平太郎 402
電気接点の静的溶着特性におよぼす接触点温度の影響について

佐藤充典,土方政行,森本一郎 411
Cd3P2-Zn3P2系固溶半導体の物理的および電子的性質 増本剛,磯村滋宏,佐々木敬子 420
V-Ga系中間相の拡散生成 田中吉秋,太刀川恭治 428
V3Ca超電導化合物の拡散生成に対するCu添加の効果 田中吉秋,太刀川恭治,住山一貞 435
高張力鋼溶接部の硫化物割れの挙動とその防止対策について

伊藤伍郎,稲垣道夫,中村治方,池田清一,大橋重雄,頴娃一夫 443

第14巻(第1号:P.1～48)

論 文

体心立方金属の高温型の加工硬化の理論 武内朋之 1

融解塩電解によるクロムホウ化物の製造―融解塩電解によるボロンの製造(第4報)
河村和孝,明石和夫 10

熱処理された電着ニッケル薄膜の回転磁気異方性と垂直磁気異方性 前田弘 14

オーステナイト鋼の飽和限におよぼす荷重保持効果のX線応力測定による検討 西島敏 20

研究速報

鋼の被削性におよぼす脱酸剤の効果 荒木透,山本重男 26

要約論文

Ni固溶体合金の機械的性質 吉田秀彦,竹内伸,福沢安光 29

Fe-N合金の等温時効におよぼす予備時効の影響 若尾暢彦,太田稔,幸田成康 31

空気マイクロ メータの特性に対する測定力の影響 山本巌 33
18Cr-12Ni系耐熱鋼の高温強度におよぼす侵入型固溶元素間の相互作用の影響

河部義邦,中川龍��一 36

18Cr-12Ni系鋼のクリープ破断強度におよぼす溶体化温度の影響 山崎道夫 38

微量Nb, V処理鋼の機械的性質と破壊の様相について
荒木透,難波明彦,青木孝夫,金尾正雄 40



Al-4%Cu-0. 5%Mn合金にみられる二段時効現象について 松尾茂 42
W-Re系合金の諸性質について 依田連平,板垣孟彦,浜田健雄 44
リン酸-重クロム酸カリウム溶液による炭素材の酸化

富塚功,長南教孝,鳥飼直親,渡辺治 46
純銅多結晶の変形応力に及ぼす静水圧の影響 吉田進,小口醇,信木稔 48

Ⅱ. Transactions of National Research Institute for Metals

Vol. 8 (No.3 : P.77～P.110, No.4 : P.111～P.166, No.5 : P. 167～P.226, No.6 : P.227～P.256)

The Effect of Nitrogen on the High Temperature Properties of 10M6N Type Alloys

H. Yoshida, K. Koike and R. Yoda 77
The Effects of Casting Temperature on the Recrystallization Characteristics of Al-Zr Alloys

T. Araki and S. Komori 88

Herstellung des rostfreien Stahlblechs durch das Pulverwalzen K. Tamura and T. Noda 93
Slip Casting of Thermoelements I. Nishida, T. Tokushima and T. Sakata 102
On the High Temperature Properties of N-155 Type Alloys Containing Manganese Melted in 

Nitrogen Atmosphere R. Yoda, H. Yoshida and Y. Sato 111
Some Studies on Corrosion Tests of Cr-Ni Stainless Steel

R. Nakagawa, Y. Kawabe and Y. Otoguro 121
Shrinkage Characteristic of Cr-Ni Stainless Steel Powder during Sintering

T. Takeda and K. Tamura 128
Solidification Processes of Weld Metals T. Wada 136
Influence of Heat Treatment on Creep Rupture Strength of Welded Joint of 21/4Cr-1Mo Steel

M. Inagaki, I. Okane and M. Nakajima 144
Development of Butt Welding of Pipes by Magnetic Driven Arc

A. Hasui, S. Fukushima, M. Nakajima and T. Fukae 158
The Growth of Large Single Crystal Sheets with the (100) [011] Orientation from Electrolytic 

Iron T. Takeuchi 167
Stress and Delay Time for the Appearance of Twinning Deformation in Iron Single Crystals

S. Ikeda and T. Takeuchi 175
The Dissolution Mechanism of Zinc-Ferrite (Study of Zinc-Ferrite (Ⅳ))

K. Nii and Y. Hisamatsu 183
The Promotion of Acid Dissolution of Zinc-Ferrite (Study of Zinc-Ferrite(Ⅴ))

K. Nii and Y. Hisamatsu 193
Preparation and Electronic Properties of Single Crystals and Doped Crystals of ZnSnAs2 

Semiconductor K. Masumoto and S. Isomura 200
Herstellung der Abriebprüfmaschine und die Abrasion der Kohlenstoffstähle bei hoher 

Temperatur (Untersuchung über die Abrasion vom Stahl Warmverformung( Ⅰ ))
E. Tsuji 210

Effect of Heat Treatment on High Temperature Strength (Properties of 18Cr-12Ni Stainless



Steels with Varied Carbon Contents) M. Yamazaki 227
The Effect of Molybdenum, Tungsten, and Vanadium on the Anneal Hardening of Cold-Worked 

18Cr-12Ni Stainless Steel I. Morimoto, T. Suzuki and M. Hijikata 235
Equilibrium Potential between Niobium and Niobium Subchloride in Molten Alkali Chlorides

T. Suzuki and Y. Saeki 241
Über den Verdichtungsvorgang von Molybdänpulvern in Wälzspalt

K. Tamura und T. Noda 246
L'Amélioration effectuée sur la Mesure Micro-dureté Vickers et son Application sur le Phénomène 

d'Adoucissement provoqué au Cours de Vieillissement après Trempe du Fer pur Monocritallin
H. Funakubo, N. Iwao et N. Kayama 252

Vol. 9. (No. 1 : P. 1～P. 60, : No. 2 : P. 61～P. 94, No. 3 : P. 95～P. 154, No. 4 : P. 155～P. 246, 

No. 5 : P. 247～P. 288, No. 6 : P. 289～P. 344)

On the Rolling Fatigue Properties of Case-Hardening Alloy Steels with or without Lead 
Addition T. Araki, H. Hirai, M. Osawa, T. Karasudani and H. Ohashi 1

Some Properties of Copper-Rich Copper-Hafnium Alloys R. Watanabe 13
Deformation of Polycrystalline Aluminium at High Strain Rates S. Yoshida and N. Nagata 20
Effets of Some Additional Elements on the Ductility of Electron Beam Melted Molybdenum 

Ingots K. Tsuya and N. Aritomi 30
Fabrication of Multi-Layered Nb3Sn Superconducting Wires K. Tachikawa and S. Fukuda 39
An Equation for Calculating Optimum Welding Condition in Electron-Beam Welding (Studies 

on Electron-Beam Welding (No. 7)) T. Hashimoto and F. Matsuda 48
A Universal Specimen Stage for a 500kV Electron Microscope

H. Fujita, T. Taoka, M. Iwanaga, Y. Sakamoto and S. Shibata 54
Electrical Resistivity of Lattice Defects Introduced in Zone Refined Iron by Deformation at 

- 196℃ A. Yoshikawa and M. Okamoto 61
Study on the Titanium-Rich Region of the Titanium-Aluminium Equilibrium Diagram

T. Tsujimoto and M. Adachi 69
Ductility Behavior of Beryllium Sheet around Transition Temperature K. Tsuya 82
Stress Corrosion Cracking of the AISI 304, 304L, 316 and 347 Steels

G. Ito, T. Ishiwara and T. Shimizu 87
Metallurgical Investigations with a 500kV Electron Microscope

H. Fujita, E. Furubayashi, S. Kajiwara, Y. Kawasaki and T. Taoka 95
Deformation of Aluminium Single Crystals at High Strain Rates S. Yoshida and N. Nagata 108
The Relationship between Interaction Parameters in Liquid Iron and in γ-Iron Alloys

H. Wada, K. Gunji and T. Wada 116
The Effects of Low Temperature Transformation Products on the Mechanical Properties of Low 

Alloy Steels with Ferrite-Pearlite Structures T. Aoki, M. Kanao and T. Araki 121
Some Properties of Oxy-acetylene Flame for Spraying

A. Hasui, S Kitahara and T. Fukushima 127
Über die Faktoren, die auf die Abrasion des Kohlenstoffstähles bei hoher Temperatur Einfluβ 

haben, und die Vergleichung der Abrieberscheinugen bei hoher Temperatur mit denen bei 
Raumtemperatur E. Tsuji 134

Formation of Cold-Rolled Texture and Recrystallized Texture in Single Crystals of 3% Silicon



Iron (Part 1) Cold-Rolled Texture E. Furubayashi, S. Takeuchi and T. Taoka 155
Formation of Cold-Rolled Texture and Single Crystals of 3% Silicon Iron (Part 2) Recrystallized 

Texture E. Furubayashi, S. Takeuchi and T. Taoka 187
On the Creep-Rupture Strength of Molybdenum Composite Cast with Nimonic 90 Alloy

R. Yoda and T. Arai 209

The Solvent Extraction of Copper by Naphthenic Acid/Alkyl Amine Mixtures D. S. Flett 215

Die Abrasion der Sonderstahle und hitzebestandigen Legierungen bei hoher Temperatur 

Untersuchung fiber die Abrasion des Stahles bei Warmverformung (III) E. Tsuji 221

Spectrophotometric Determination of Zinc with 1- (2-Thiazolylazo) 2-naphthol A. Kawase 237

Stacking Fault Probabilities in Copper-Aluminum Martensite Transformed in Thin Foils
S. Kajiwara 247

Eine Betrachtung fiber die Verschlei/Bgrenzschicht besonders durch den 
Elektronenstrahlmikroanalysator E. Tsuji 255

The Aging Behaviour of Cu-4 wt % Ti Alloy K. Saito, K. Iida and R. Watanabe 267
Thermal Fatigue Properties of Co Base Cr-Ni-W Alloy Submitted to Constant Loading under 

Repeated Constant Thermal Cycles M. Inagaki and I. Okane 277

Studies on the Fused Beryllium Chloride-Potasium System by the Eletromotive Force 

Measurement Method T. Kuroda and R. Oyamada 289

Grain Size Dependence of the Yield Stress and the Flow Stress in Pure Iron Y. Ohba 293

Untersuchung fiber den Verschlei^ der Kohlenstoffstahle in dem Temperaturbereich von 400 bis 

700°C E. Tsuji 301

Mass Effect on the Recrystallization of Al-Zr Alloys T. Araki and S. Komori 313

Structural Steels and Their Probems of Welding in Japan U. Hashimoto and M. Inagaki 319

Vol. 10 (No.l : P.1-P.58, No. 2 : P. 59-P. 112, No. 3 : P. 113-P. 154, No. 4 : P. 155-P. 232, 

No. 5 : P. 233-P. 280, No. 6 : P. 281-P. 354)
Physical and Electronic Properties of Semiconducting Solid Solutions of the Cd3As2-Zn3As2 

System K. Masumoto, S. Isomura and W. Goto 1

Studies on Vanadium Monoxide K. Sakata and T. Sakata 9

Effect of Carbon Atoms on the Annealing Stages above Room Temperature in Deformed Iron--*
A. Yoshikawa 17

Applications of High-Strength Steels for Welding in High-Pressure Vessels M. Inagaki 23

Cold Cracking in Multilayer Welds of Low-Alloy High-Strength Steel
M. Inagaki. H. Nakamura and Y. Mitani 41

Copper Electrode Erosion in Spark Discharge under Argon Atmosphere 
(Electrode erosion in spark discharge (Part 1)) T. Takahashi and K. Yoshino 53

Behaviour of Deoxidation Products in Iron I. Uchiyama and T. Saito 59

Thermal Properties of Japanese Colloidal Earth as the Source Material of Direct Reduction 

(Studies on the production of crude aluminium alloy by the direct reduction of aluminous 

ores (I)) T. Kikuchi, T. Kurosawa and T. Yagihashi 67

The Effect of Heat Treatment on the Recrystallization Characteristics of Al-0. 23%Zr Alloy 

Produced by the Continuous Casting Process T. Araki and S. Komori 75

Solubility of Nitrogen in Arc-Melted and Levitation-Melted Iron and Iron Alloys
M. Uda and T. Wada 7

9



Fundamental Research on One-Side Arc Welding M. Inagaki and A. Okada 93
Pneumatischer Mikrometer mit Rückfürung I. Yamamoto 105
Thermal Properties of Bauxites as the Source Materials of Direct Reduction (Studies on the 

production of crude aluminium alloy by the direct reduction of aluminous ores (Ⅱ))
T. Kikuchi, T. Kurosawa and T. Yagihashi 113

Age Hardening of Al-Zr Alloys T. Araki and S. Komori 121
Study of Columbium-Base Alloys R. Yoda, H. A. Babitzke and H. Kato 125
Wetting of Iron Alloys with Molten Silver T. Wada, K. Sasabe and M. Tanabe 143
Studies on the Oxidation of Fe-Al Alloys in Carbon Dioxide at High-Temperature

G. Ito and S. Ikeda 147
Überblick der Titanindustrie in Japan U. Hashimoto und H. Kimura 155

Vergleich der Umlaufbiegewechselfestigkeit der Kohlenstoffstähle, die jeweils in einem 
kleineren bzw. größeren Schmelzofen hergestellt wurden

E. Tsuji, S. Nishijima, H. Fukuhara, A. Muramatsu, K. Uda und M. Takeno 171
Mechanical Properties and Structures of Ti-8%Al-4%Co Alloy

H. Kimura, T. Tsujimoto, T. Araki, S. Komori, H. Sasano and H. Iwamura 183
Deformation of Zinc Single Crystals at High Strain Rates S. Yoshida and N. Nagata 189
The Cracked Film and the Grain Boundary Reaction Type Precipitation in Zinc Alloy 

Containing 2 wt% Copper R. Watanabe 201
Experimental Studies on Friction Welding Phenomena

A. Hasui, S. Fukushima and J. Kinugawa 207
Magnetic Properties and Structures of Composite Thin Films M. Okochi and H. Nosé 233
Recrystallization Characteristics of Al-Zr-Si Alloys T. Araki and S. Komori 241
Observations on Pores in Sintered Ferrites K. Sasaki and T. Takei 249
High Temperature Metallurgical Microscopic Investigation of Carbon Steel Pressure Welds

T. Hashimoto and K. Tanuma 253
Erosion of Various Metal Electrodes by Spark Discharge (Electrode erosion in spark discharge 

(Part 3)) T. Takahashi and K. Yoshino 265
Characteristic Curve for Ilford Q-2 Plate on Double Focusing Spark Source Mass Spectrograph

E. Sudo, T. Takahashi and M. Yasuda 273
Fine Faults and Crystal Structures of Precipitates in Fe-Mo and Fe-W Alloys

K. Yagisawa and H. Fujita 281
Effect of Solute Content on the Stability of the Crystal Structure of Cu-Al Martensite

S. Kajiwara 295
Transformation Features of Carburized Cr-Mo Steels H. Nakajima and T. Araki 299
Characteristics of Gas-Carburized Low Carbon Construction Steel Containing Small Amounts 

of Nickel and Chromium H. Kurabe, T. Araki and H. Miyaji 311
On the Recrystallization of Nimonic Type Alloys R. Yoda, Y. Sato and T. Watanabe 317
The Titanium-Rich Corner of the Ternary Ti-Al-Co System T. Tsujimoto and M. Adachi 325
Studies on Plasma Arc Welding A. Hasui, E. Kasahara and H. Taguchi 345

Vol. 11 (No. 1 : P. 1～P. 66, No. 2 : P. 67～P. 126, No. 3 : P. 127～P. 200, No. 4 : P. 201～P. 242, 

No. 5 : P. 243～P. 296, No. 6 : P. 297～P. 352)

Preparation and Magnetic Properties of Thin Film of Ni Ferrites



H. Nosé, M. Hashimoto and R. Kimura 1
Uniform Precession Mode in Spin Wave Resonance M. Okochi and H. Nosé 7
Utilization of Partially Reduced Iron Ore Cupola Melting T. Makiguchi and T. Tanaka 11
On the High Temperature Strength of 18-8 Mo Stainless Steel Castings

K. Iwamoto, Y. Fukase and N. Okubo 21
Latest Development in the Friction Welding Process on the Lathe Type Friction Welding 

Machine A. Hasui, S. Fukushima and J. Kinugawa 33
Fundamental Investigations on Solidification Structure in Weld Metal

F. Matsuda, T. Hashimoto and T. Senda 43
An Experimental Study on the Deformation Process of Fatigue Crack Tip by a Special Fatigue 

Tester Having Micrographic Apparatus S. Nishijima 59
Effect of Iron and Molybdenum on the High Temperature Properties of Chromium Base Alloys

R. Yoda and H. Yoshida 67

Creep-Rupture Strength of Molybdenum Composite-Cast with Heat-Resistant Alloy

R. Yoda and T. Arai 75
On the Mechanical Properties of Ti-Al-Co Alloys at Room Temperature

T. Tsujimoto and M. Adachi 81
Diffusion of Hydrogen in Aluminium S. Matsuo and T. Hirata 88
A Method of Determining the Optimum Welding Condition under the Given Groove Condition 

Fundamantal Research on One-Side Arc Welding (Report 2) M. Inagaki and A. Okada 93

Experiments on Soft Vacuum Electron Beam Welding
T. Hashimoto, F. Matsuda, O. Ohashi, M. Suzuki and H. Irie 109

Influence of Surface Treatment on Mechanical Properties of Pressure Welds

T. Hashimoto and K. Tanuma 116
Stacking Faults in θ' Precipitate of Al-Cu Alloy S. Kajiwara 127
Structure Changes in Fe-23 at. % Be Alloy K. Yagisawa and H. Yoshida 135
Superconductivity of Niobium Films Y. Asada and H. Nosé 140
Precipitation in Ni-12 at.% Ti Alloy K. Saito and R. Watanabe 153
Quench-Aging of Niobium-Hydrogen Alloys at - 196℃ Y. Sakaki and M. Amano 162

Formation of Spheroidal Graphite in Magnesium-Treated White Cast Iron (Study on Formation 

of Spheroidal Graphite) M. Kikuchi and I. Iitaka 167
Effects of Additional Elements on the Susceptibility of Austenitic Stainless Steels to Stress 

Corrosion Cracking in High Temperature Water Containing Chloride

G. Ito, T. Ishihara, Y. Shimizu and Y. Yanagawa 176

On a Dilatometer for Studying Sintering Process and Its Application

K. Tamura and Y. Muramatsu 183
Application of Radioisotopes in the Detection of Metal Flow in Plastic Deformation

Y. Maebashi and K. Wakasugi 190
Behavior of Dislocations in Fe-3% Si under Stress E. Furubayashi 201
Reduction of Fayalite with Hydrogen T. Yanagihara and K. Kobayashi 217
Carbothermic Reduction of Silica (Studies on the production of crude aluminium alloy by the 

direct reduction of aluminous ores (Ⅲ))
T. Kikuchi, T. Kurosawa, T. Yagihashi and S. Ochiai 222

Annealing and Creep of Dispersion Hardening Ni-Al2O3 Alloys



S. Takahashi and M. Adachi 229
Determination of Tin in Iron and Steel by Polarograph (Study of microanalysis with EDTA 

masking-coprecipitation method (Part 1)) E. Sudo and H. Okochi 237
An Origin of the Recrystallized Grains with Preferred Orientations in Cold Rolled Fe-3% Si

E. Furubayashi 243
The Hardening of Fe-Mo Single Crystals by Non-Deforming Precipitated Particles

T. Yamagata, K. Yagisawa and H. Yoshida 261
On the Effects of Vacuum Annealing and Carburizing on the Ductility of Coarse-Grained 

Molybdenum K. Tsuya and N. Aritomi 268
Diffusion Welding of Molybdenum T. Hashimoto and K. Tanuma 217
Une nouvelle caracteristique mécanique des matériaux (La Limite d'Accommodation)

S. Nishijima 286
Steel Electrode under Argon Atmosphere (Electrode erosion in spark discharge (Part 4))

T. Takahashi 292
Angular Dependence of Line Width in Spin Wave Resonance M. Okochi and H. Nosé 297
Residual Resistivity of High Purity Iron T. Fujii and I. Morimoto 302
A Consideration on the Excess Partial Molar Free Energy of Fused NaCl and KCI Containing 

Divalent Salts R. Oyamada and H. Hagiwara 306
The Effect of Various Inclusions upon the Fatigue Properties of Low Carbon Steels

M. Sumita, I. Uchiyama and T. Araki 310
Comportement des Aciers Austenitiques aux Sollicitations Répétées S. Nishijima 320
Spectrophotometric Determination of Beryllium in Magnesium-Aluminum Alloys

H. Okochi and E. Sudo 341
On an Apparatus for Tensile Testing under High Hydrostatic Pressure

S. Yoshida and A. Oguchi 347

Vol.12 (No.1 : P.1～P.42, No.2 : P.43～P.82, No.3 : P.83～P.122, No.4 : P.123～P.150,No.5 : P.151

～P.200, No.6 : P.201～P.236)

Electron Diffraction of Stacking Disorder in the Plastically Deformed Martensite of Cu-Al Alloy

S. Kajiwara 1
On Relation between Properties of Coating and Spraying Angle in Plasma Jet Spraying

A. Hasui, S. Kitahara and T. Fukushima 9
Development of Plasma Arc Spot Welding

A. Hasui, E. Kasahara, H. Taguchi and S. Yamato 21
Variation of Structure Across the Deposition Surface of Resistance-Grown Pyrolytic Craphite

O. Watanabe, I. Tomizuka and H. Ikesawa 30
A Magnetostrictive Load Cell for Use under High Hydrostatic Pressures

A. Oguchi and S. Yoshida 36
Dislocation Distribution and Work-Hardening in Iron Single Crystals Extended in the 〔100〕 and 

the 〔110〕 Axes S. Ikeda 43
Effect of Nitrogen and Molybdenum on the High Temperature Strengh of 18Cr-12Ni-0. 2C 

Austenitic Steel Y. Kawabe, R. Nakagawa and T. Mukoyama 57
Statistically Expressed Fatigue Strength of Some Kinds of Spheroidal Graphite Cast Iron

M. Kikuchi, T. Suzuki and R. Nakayama 68



Rapid Determination of Molar Ratios in Binary Systems by 14 MeV Neutron Activation Analysis 

(Determination of the Molar Ratio of Iron (Ⅲ) Oxide and Barium Oxide in Barium Ferrite)
M. Chiba 78

Effect of Aging on Temperature and Strain Rate Dependences of Upper and Lower Yield Points 

of Pure Iron Containing Nitrogen and Carbon Y. Ohba and Y. Sekino 83
Residual Resistivity of High Purity Nickel T. Fujii 89
Rotatable Anisotropy and Perpendicular Anisotropy of Annealed Electrodeposited Nickel Films

H. Maeda 94
Study on Oxide Inclusions in 18-8 Stainless Steel T. Saito, I. Uchiyama and T. Araki 100
Improvement of Creep Rupture Properties of 18Cr-12Ni Steels by Two-Step Solution Treatment

M. Yamazaki 111
Evaporated Thin Films of Iron Oxides H. Nosé, I. Tashiro, M. Hashimoto and R. Kimura 123
Stacking Disorder in Martensites of Cobalt and Its Alloys S. Kajiwara 130
Precipitation Hardening in Copper-Silver Alloys T. Kainuma and R. Watanabe 136
The Migration of Grain Boundaries on the Solid Phase Weld Interface

K. Tanuma and T. Hashimoto 141

Multiple Excitation of Spin Wave Modes in Thin Films M. Okochi 151
Deformation Twinning in an Age-Hardened Cu-4wt % Ti Alloy K. Saito 158

Über den Verschleiß der einigen Stähle und des Titans in den verschiedenen Temperaturbereiche 

zwischen Raumtemperatur und 1000℃ E. Tsuji 169

Influence of High Hydrostatic Pressure on the Characteristics of the Magnetostrictive Load Cell

A. Oguchi 182

Fatigue Strength of Spot Welded Joint T. Ueda and H. Kawataka 186

The Acid Treatment of Fayalite and its Hydrogen Reduction Products

T. Kobayashi and T. Yanagihara 201
Perpendicular Anisotropy of Electrodeposited Nickel and Nickel-Phosphorus Films

H. Maeda 211

An Electron Microsope Investigation of the Flux Pinning Centers in Superconducting V3Ga 

Tapes E. Nembach and K. Tachikawa 222
Martensitic Transformation in V3Ga Foils at Low Temperatures

E. Nembach, K. Tachikawa and S. Takano 228
Infrared Absorption and Dielectric Properties of Glassy Powder of PbO-SiO2 Binary System

R. Oyamada, T. Kurosawa, T. Yagihashi and H. Hagiwara 231

Vol. 13 (No.1 : P.1～P.36)

Effect of Pre-ageing on the Isothermal Ageing of Fe-N Alloy

N. Iwao, M. Otaguchi and S. Koda 1
Square Wave Polarographic Determination of Microamount of Chromium in Iron, Steel and 

Other Metals E. Sudo and H. Okochi 8
Creep Rupture Properties of Welded Joints of Quenched and Tempered High Strength Steel

I. Okane and M. Inagaki 14
Development of Underwater Plasma Welding A. Hasui and H. Inomata 24



Abstracts of Papers Published in Other Journals
The Change of Mechanical Property with Aging in Fe-13 at. % Be Alloy

T. Yamagata, K. Yagisawa and H. Yoshida 36
Differential Calorimetry on the Precipitation in Al-Cu-Cd Alloys T. Hirata and S. Matsuo 36
M-Induced Anisotropy in Electrodeposited Polycrystalline Permalloy Films

H. Maeda and I. Morimoto 36
Solubility of Nitrogen and Interaction with Oxygen in Liquid Iron

H. Wada, K. Gunji and T. Wada 36

Vol.13 (No.2 : P.37～P.98)

Square Wave Polarographic Determination of Microamount of Antimony in Iron and Steel

H. Okochi and E. Sudo 37
Application of the Concentration Parameter Method of the State Analysis of Al2O3-AlF3 System 

in X Ray Fluorescent Analysis K. Ohno 43
Effects of Addition of Va and VIa Group Elements on Recrystallization and Mechanical Properties 

of High Purity Aluminum H. Kimura and O. Nakano 49
Two-Step Ageing Bahaviour in Al-4% Cu-0. 5% Mn Alloy S. Matsuo 57
Ageing Characteristics of Mg-0. 2wt% Ce Alloy G. Omori, S. Matsuo and H. Asada 69
Effect of Working on the Creep-Rupture Strength of Molybdenum Composite-Cast with 

Heat-Resistant Alloys R. Yoda and T. Arai 76
Continuous Steelmaking in NRIM

R. Nakagawa, T. Ueda, S. Yoshimatsu, A. Sato, T. Mitsui, I. Uehara and A. Fukuzawa 89

Abstracts of Papers Published in Other Journals

Formation of Twins and Stacking Faults during the Primary Recrystallization of Pure Nickel

P. Merklen, E. Furubayashi and H. Yoshida 95
A Nuclear Magnetic Relaxation Study of 139La in Ionic Aqueous Solutions

K. Nakamura and K. Kawamura 95
Fatigue Fracture in a High-Strength Low-Alloy Steel

K. R. L. Thompson, T. Araki and I. Uchiyama 95
Behaviour of Silicate Inclusions in Iron during Hot Rolling J. A. Charles and I. Uchiyama 96
The Titanium-Rich Corner of the Ternary Ti-Al-V System T. Tsujimoto 96
The Effect of Plastic Deformation on the Electrical Resistivity of a Cu-4wt% Ti Alloy with 

Modulated Structure K. Saito and R. Watanabe 96
Physical and Electronic Properties of Semiconducting Solid Solutions of the Cd3As2-Cd3P2 System

K. Masumoto and S. Isomura 96
Carbothermic Reduction of Alumina and Aluminous Ores, and Effects of Several Additional 

Materials T. Kikuchi, S. Ochiai, T. Kurosawa and T. Yagihashi 97
Carbothermic Reduction of Bauxite and Colloidal Earth by Girod and Héroult Furnace

T. Kikuchi, T. Kurosawa and T. Yagihashi 97



Short Notes

Vol. 8

Direct Recovery of Thorium and Rare Earth as Sulfate Precipitates from Digestion Mass

K. Kawamura, T. Takeuchi and T. Ando 30
Behaviour of Deoxidation Products in Al Deoxidation(Study on Behaviour of Deoxidation Products 

in Iron and Steel (1)) I. Uchiyama and T. Saito 72
On the Manufacture of 13Cr Stainless Steel Powder by Liquid Atomization

K. Tamura and T. Takeda 74

Application of Curie's Theorem to the Industrial Fields K. Kawamura 166
FeO Inclusions and Fatigue of Steel M. Sumita, I. Uchiyama and T. Araki 220

Effects of Heat Treatment on Ni-Al Age Hardening Steels M. Kanao and T. Aoki 222
Walzen des wasserzerstäubten Kanthalpulvers K. Tamura and T. Noda 224
Processing of V3Ga Wires and their Superconducting Properties K. Tachikawa and Y. Tanaka 255

Vol. 9

Aging Behavior of 5% Nickel-2% Aluminum Age Hardening Steels
M. Kanao, T. Aoki, T. Araki and H. Numata 59

Superconducting Critical Currents of V3Ga Wires Made by a New Diffusion Process
K. Tachikawa and Y. Tanaka 283

New Semiconducting Solid Solution : the system Cd3P2-Cd3As2 K. Masumoto and S. Isomura 287

Sintering of Atomized Brass Powder K. Tamura and S. Wanikawa 341

Vol. 10

Electrolytic Hydrogen Charging in Niobium Single Crystals Y. Sasaki and M. Amano 153
Effect of High Pressure on Some Iron-Carbon Alloys (Effects of High Pressure on Various 

Properties of Steel (Ⅰ)) M. Suzuki and M. Fujita 227
Isothermal Transformation and Continuous Cooling Transformation Diagrams of Cr-Mo Steels

H. Nakajima and T. Araki 229
On the Heat Treatment and Mechanical Properties at Room Temperature of Ti-8% Al-4% Co 

Alloy T. Tsujimoto, H. Sasano, S. Komori and M. Adachi 277
On the Mechanical Properties of Ti-8% Al-4% Co Alloy at High Temperature

T. Tsujimoto, H. Sasano and M. Adachi 279

Thermomechanical Treatment of Low Carbon Martensite Iron Alloys

T. Yasunaka and T. Araki 353

Vol. 11
On the Atomizing Variables in the Production of Metal Powder by Liquid Atomization

K. Tamura and S. Wanikawa 195

On the Manufacture of Porous Bronze Powder by Atomization K. Tamura and S. Wanikawa 198

Vol. 12
Behaviour of Inclusions in the Rimmed Steels during Hot Rolling and under Tensile Stress

R. Hamano and I. Uchiyama 119



Ⅲ学・協会誌等に発表された研究成果

番号 題名及び著者名 誌 名 巻 頁 年

1.金属の物理と化学
1.1金属の物理

1 An X-ray Study of Faulting in Martensite of Cu-Al Alloys.
S. Kajiwara

Japan. J. appl. 

Phys.
7 342 1968

2 Effect of Solute Content on the Deformation of Martensite of
Cu-Al Alloys. S. Kajiwara

Proc. Intern. Conf.“Strength of Metals and Alloys”,

Trans.
JIM, suppl.

9 543 1968

3 Solid-Solution Strengthening in Iron Alloys. S. Takeuchi, H. 

Yoshida, T. Taoka
Trans.
JIM, suppl.

9 716 1968

Proc. Intern. Conf. “Strength of Metals and Alloys”.
4 On the Shear Modulus Parameter in the Theory of Solid- 

Solution Hardening. S. Takeuchi
Scripta
Metallurgica

2 481 1968

5 Thickness Effect on Dislocation Density in Metal Foils.

Y. Kawasaki, H. Fujita

Proc. 6th Intern. Congr. “Electron Microscopy” 2 291 1966
6 Continuous Observation of Dislocation Interaction in Fe-3%Si 

by Electron Microscopy. E. Furubayashi
Trans.JIM, suppl.9 939 1698

Proc. Intern. Conf. “Strength of Metals and Alloys”,
7 Electron Microscopy on Thin Twins and Stacking Fault. 

H.Fujita, Y.Kawasaki
Japan. J. appl.

Phys.
5 788 1968

8 The Condition for the Appearance of Necking under Tensile 

Tests. T. Takeuchi
Japan. J. appl.

Phys.
6 156 1967

9 Transformation from a Lattice of “ABCBCACAB” Stacking 
Order to f. c. c. Lattice by Deformation, S. Kajiwara

J. Phys. Soc. 
Japan

23 656 1967

10 Stacking Fault Probabilties in Cu-Al Martensite Transformed 
in Thin Foils. S.Kajiwara

J. Phys. Soc. 
Japan

22 795 1967

11 Cubic Type Stacking Faults in the Plastically Deformed
Martensite of a Cu-Al Alloy. S.Kajiwara

J. Phys. Soc. 
Japan

25 1741 1968

12 The Growth of Large Single Crystal Sheets with the (100) Trans. JIM 7 1966
〔011〕Orientation from Electrolytic Iron. T.Takeuchi 材料科学 3 39 1966

13 Recovery and Recrystallization of Thick Foils of Aluminum 
and Iron-Silicon in a 500kV Electron Microscope.
E. Furubayashi, H.Fujita, T.Taoka.

Proc. 6th. Intern. Congr. “Electron Microscopy” 1 415 1966
14 Transitional Crystal Structure of Martensite in Cu-Al Alloy 

Foils. S.Kajiwara, H.Fujita
Proc. 6th Intern. Congr. “Electron Microscopy” 1 457 1966

15 Formation of Cold-Rolled Texture and Recrystallized Texture Trans. ISIJ 6 290 1966



番号 題名及び著者名 誌 名 巻 頁 年

in Single Crystals of 3% Silicon Iron Part Ⅰ, Cold-Rolled 

Texture. T.Taoka, E.Furubayashi, S.Takeuchi

鉄と鋼 54 162 1968

16 Formation of Cold-Rolled Texture and Recrystallized Texture 
in Single Crystals of 3% Silicon Iron, Part Ⅱ, Recrystallized 

Texture. T.Taoka, E.Furubayashi, S.Takeuchi

Trans. ISIJ 7 95 1967
鉄と鋼 54 190 1968

17 Direct Observation of Twin Formation in Iron 4. 4% Silicon 

Crystals. H.Masuda, S.Hyodo, R.Honda

Japan. J. appl.
Phys.

6 1400 1967

18 Spontaneously and Artificially Recrystallized Textures in 
Rolled 3 pct Silicon Iron Single Crystals. T.Taoka, S. Take­

uchi, E.Furubayasi

Trans. AIME 238 13 1967

19 Fine Faults and Crystal Structure of Precipitates in Fe-Mo 

and Fe-W Alloys. K.Yagisawa, H.Fujita

Japan. J. appl.

Phys.
6 826 1967

20 Orientation Dependence of Yield Stress in 4. 4% Silicon Iron 

Single Crystals. S.Takeuchi, T.Taoka

Acta Met. 15 1179 1967

21 高ひずみ速度におけるアルミニウム単結晶の変形について. 

吉田進,永田徳雄

日本金属学会誌 30 879 1966

22 高ひずみ速度における亜鉛単結晶の変形について.吉田進, 

永田徳雄

日本金属学会誌 31 444 1967

23 亜鉛の底面すべり応力のひずみ速度依存性について.永田徳雄, 

吉田進

日本金属学会誌 31 1237 1967

24 Deformation of Zinc Single Crystals at High Strain Rates.

S.Yoshida, N.Nagata

Trans. JIM 9 109 1968

25 Deformation of Aluminium Single Crystals at High Strain 

Rates. S.Yoshida, N.Nagata

Trans. JIM 8 26 1967

26 高ひずみ速度における銅単結晶および多結晶の変形について. 

永田徳雄,吉田進

日本金属学会誌 31 735 1967

27 銅―マンガン希薄合金単結晶の変形応力のひずみ速度および温度 

依存性について.永田徳雄,吉田進

日本金属学会誌 32 385 1968

28 N, Cを含む純鉄の歪速度変化実験において観察される異常応力 

低下について.大庭幸夫

日本金属学会誌 32 1014 1968

29 傾角顕微鏡の金属結晶への二,三の応用例.田岡忠美,小笠和男, 

古林英一,竹内伸

日本金属学会誌 30 820 1966

30 Shifts of Electron Diffraction Spots of Cu-Al Martensite Tra­

nsformed in Thin Foils S.Kajiwara

J. Phys. Soc.
Japan

21 400 1966

31 Stress and Delay Time for the Appearance of Twinning De­
formation in Iron Single Crystals. S.Ikeda, T.Takeuchi

J. Phys. Soc. 
Japan

20 2152 1965

32 Temperature Dependence of Yield Stress in Iron Single Cry­

stals with the〔110〕Extension Axis. T.Takeuchi

Trans. JIM 

suppl.
9 871 1968

Proc. Intern. Conf. “Strength of Metals and Alloys”

33 Effect of Small Amount of Impurities on the Yield Stress of 
Iron Single Crystals. T.Takeuchi

Trans. ISIJ 8 251 1968

34 変形双晶の発生と成長.本多竜吉 物理学会 21 704 1966
35 Twinning Stress in Pre-Strained Iron Single Crystals. J. Phys. Soc. 22 1036 1967



番号 題名及び著者名 誌 名 巻 頁 年

S. Ikeda, T. Takeuchi Japan
36 引張り変形した鉄単結晶の転位.池田省三 材料科学 5 70 1968
37 結晶の塑性的性質の温度による変化.武内朋之 物理学会 23 510 1968
38 Work Hardening of Iron Single Crystals under Cyclic Stressing 

A.Yoshikawa, M. Okamoto
Trans. JIM 9 471 1968

39 Tensile Deformation of Iron Single Crystals Having the〔100〕 
and〔110〕Axes between―70℃ and 250℃. T.Takeuchi, R. 
Honda, K. Iwayama, T. Taoka

Japan. J. appl.
Phys.

6 1282 1967

40 Effect of Nitrogen on the Fracture Strength and Ductility of 

Iron. R.Honda, K.Namba
Trans. JIM 
suppl.

9 101 1968

Proc. Intern. Conf.“Strength of Metals and Alloys”

41 Effect of Carbon and Oxygen on the Fracture of Iron. 

R.Honda, H.Taga
Metal Sci. J. 2 172 1968

42 Functional Features on Metallurgical Applications of a 500kV 

Electron Microscope, SMH-5A. T. Taoka, H.Fujita, K. Kanaya, 

N. Iwasa
Proc. 6th Intern. Congr.“Electron Microscopy” 1 125 1966

43 Some Metallurgical Applications of a 500kV Electron Micro­
scope. T.Taoka, H.Fujita

Proc. 6th Intern. Congr.“Electron Microscopy” 1 127 1966
44 Observation of Dynamic Behaviour of Dislocations in Metals 

with a 500kV Electron Microscope. H.Fujita

Proc. 6th Intern. Congr.“Electron Microscopy” 1 289 1966

45 純アルミニウム,純亜鉛単結晶の捩��り振動による内部摩擦の測 

定.舟久保熈康,岩尾暢彦
日本金属学会誌 30 1121 1966

46 純鉄単結晶の磁場中における捩��り振動による内部摩擦の測定. 

舟久保熈康
日本金属学会誌 31 1144 1967

47 Metallurgical Investigations with a 500kV Electron Microscope. 
H. Fujita, Y. Kawasaki, E. Furubayashi, S. Kajiwara T.Taoka

Japan. J. appl. 
Phys.

6 214 1967

48 Uniform Precession Mode in Spin Wave Resonance.

M.Okochi, H.Nosé
J. Phys. Soc. 
Japan

25 1017 1968

49 ESR Studies of Electron Irradiation Damage and Its Anneal­
ing in As-Doped n-type Germanium. R. Hasiguti, K.Tanaka

Proc. Santa Fe Conference of Radiation Effects in Semiconductors 89 1968

50 Electron Paramagnetic Resonance in Slightly Reduced Rutile. 
R. Hasiguti, E. Iguchi, S. Takahashi

Proc. Moscow Conference of the Physics of Semiconductors Ⅱ. 1142 1968

51 Electrical Resistivity Study of Lattice Defects Introduced in 
Zone-refined Iron by Deformation at―196℃.

A. Yoshikawa, M. Okamoto

J. Phys. Soc. 
Japan

22 996 1967

52 酸化鉄蒸着薄膜.田代勇夫,能勢宏 応用物理 34 269 1965

53 Magnetic Properties and Structures of Composite Thin Films. 

M. Okochi, H. Nosé

J. Phys. Soc. 
Japan

23 937 1967



番号 題名及び著者名 誌 名 巻 頁 年

54 酸化鉄蒸着薄膜(Ⅱ)橋本満,能勢宏,木村錬一 応用物理 36 13 1967
55 Ferromagnetic Resonance in Thin Films of β1―MnZn.

S. Matsuyama, Y. Nakagawa, H. Nosé
J. Phys. Soc. 

Japan
24 207 1968

56 Détermination des Propriétés Magnétiques du Fer. 
G. Collette, H. Funakubo

Mém Scien.
Rev. Mét.

65 237 1968

57 The α―γ.Equilibrium in Fe-Mn, Fe-Mo, Fe-Ni, Fe-Sb, Fe- 
Sn and Fe-W System. H. Hillert. T. Wada, H. Wada

J. Iron Steel 
Inst.

205
205

539
539

1967
1967

58 Preparation and Structural Data of (Ti1-xVx)O2. 
T. Sakata, K. Sakata

Japan. J. appl.
Phys.

6 112 1967

59 Study of Phase Transition in NbO2. T.Sakata, K. Sakata. I. 
Nishida

Phys. Stat. Sol. 20 K155 1967

60 Physical Properties of the Se-S System. O. Watanabe, S. 
Tamaki

Electrochim.
Acta.

13 11 1968

61 純鉄の降伏応力と流動応力の結晶粒度依存性.大庭幸夫 日本金属学会誌 30 958 1966
62 Étude de 1'évolution du frottement intérieur, mesuré au pic 

de Snoek du carbone, d'un alliage fer-carbone en fonction du 
degré ďécrouissage. Gaston Collette. N. Iwao, J.C.Tosques

Compt, Rend. 265 655 1967

63 Dynamic Propagation of Deformation Twins in Iron Single 
Crystals. T. Takeuchi

J. Phys. Soc. 
Japan

21 2616 1966

64 多結晶純鉄の降伏応力,流動応力の結晶粒度依存性.大庭幸夫 日本金属学会誌 30 958 1966
65 Growth and Shrinkage of Preformed Twins in α-Iron at Room 

Temperature R. Honda
J. Phys. Soc.
Japan.

22 672 1967

66 高ひずみ速度における多結晶鉄の変形について.永田徳雄,吉田 
進,関野泰宏

日本金属学会誌 33 271 1969

67 N, Cを含有した純鉄の上部および下部降伏点の温度,歪速度依 

存性におよぼす時効の影響について.大庭幸夫,関野泰広
日本金属学会誌
Trans. ISIJ

33
10

1275

118
1969
1970

68 Orientation and Temperature Dependences of Slip in Single 
Crystals of Iron Alloys. S. Takeuchi, T. Taoka, H. Yoshida

Trans. ISIJ 9 105 1969

69 Lattice Defects in Deformed Low Carbon Steels and the An­
nealing Stage. J. Takamura, I. Takahashi, M. Amano

Trans. ISIJ 9 216 1969

70 An Origin of the Recrystallized Grains with Preferred Orien­

tations in Cold Rolled Fe-3% Si. E. Furubayashi
Trans. ISII 9 222 1969

71 Growth of Large Single Crystals in Sheet Irons with Secon­
dary Recrystallization Tendency. T. Takeuchi, S. Ikeda

Trans. ISIJ 9 483 1969

72 Contribution of Dislocation Recovery to Annealing Stages 
above Room Temperature in Deformed Pure Iron.
A. Yoshikawa

Trans. ISIJ 9 502 1969

73 Study on Fatigue of Metals by Measurements of Internal 
Friction. A. Yoshikawa

Trans. JIM 10 397 1969

74 The Hardening of Fe-Mo Single Crystals by Non-Deforming 
Precipitated Particles. T. Yamagata, K. Yagisawa, H.
Yoshida

Trans. JIM 10 45 1969

75 The Specific Heat and Superconductivity of La-Ge System. J. Phys. Soc. 27 1463 1969



番号 題名及び著者名 誌 名 巻 頁 年

T. Satoh, Y. Asada. Japan

76 Dislocation Distribution and Work-Hardening in Iron Single 

Crystals Extended in the〔100〕and the〔110〕Axes. S. Ikeda

J. Phys. Soc. 
Japan

27 1564 1969

77 Electron Diffraction Study of Stacking Disorder in the Pla­
stically Deformed Martensite of Cu-Al Alloy. S. Kajiwara

J. Phys. Soc. 
Japan

27 712 1969

78 Solid-Solution Strengthening in Single Crystals of Iron Alloys. 
S. Takeuchi

J. Phys. Soc. 
Japan

27 929 1969

79 Note on the Phase Transition in NbO2. K. Sakata J. Phys. Soc. 

Japan
26 582 1969

80 Residual Resistivity of High Purity Irons. T. Fujii, I. Mori­
moto

Japan. J. appl 
Phys.

8 1154 1969

81 Studies on〔100〕Slip in Fe-2% V Alloy Single Crystals.
S. Takeuchi

Japan. J. appl 
Phys.

8 1205 1969

82 Structure Changes in Fe-23 at % Be Alloy. K. Yagisawa, 
H. Yoshida

Japan. J. appl 
Phys.

8 179 1969

83 Orientation Dependence of Work-Hardening in Iron Single 
Crystals. T. Takeuchi

Japan. J. appl 
Phys.

8 320 1969

84 Behavior of Dislocations in Fe-3%Si Under Stress. 

E. Furubayashi
J. Phys. Soc. 
Japan

27 130 1969

85 Ferromagnetic Resonance in Thin Films of Mn5 Ge3.

M. Terada. M. Sakata, H. Nosé

J. Phys. Soc. 
Japan

27 259 1969

86 Cubic Type Stacking Faults in the As-Quenched Martensite 
of Cu-Al Alloy. S. Kajiwara

J. Phys. Soc. 
Japan

27 268 1969

87 Angular Dependence of Line Width in Spin Wave Resonance.

M. Okochi, H. Nosé
J. Phys. Soc. 
Japan

27 312 1969

88 Hall Coefficient of Single Crystal Zn-Cu η Phase Alloy. 

K. Yonemitsu, S. Takahashi

J. Phys. Soc. 
Japan

27 352 1969

89 Theory of Low Temperature Work-Hardening of Body-Centred 
Cubic Metals. T. Takeuchi

J. Phys. Soc. 
Japan

27 346 1969

90 Superconductivity of Niobium Films.

Y. Asada, H. Nosé

J. Phys. Soc. 

Japan
26 347 1969

91 Temperature Dependence of Work-Hardening Rate in Iron 

Single Crystals. T. Takeuchi

J. Phys. Soc, 
Japan

26 354 1969

92 Study of the Phase Transition in Nbx Ti1-xO2. K. Sakata J. Phys. Soc. 

Japan
26 1067 1969

93 Scale Structure of 40% Ni-60% Fe Alloy. H. Takaishi Japan. J. appl.
Phys.

8 623 1969

94 Quelques Aspects de la Recristallisation Primaire du Nickel, 

Observés en Dynamique sons le Faisceau d'électrons d'um 
Microscope électronique Haute Tension P. Merklen, E. Fu­

rubayashi

C.R. Acad. Sc. 
Paris

268 2159 1969

95 Stacking Faults in θ' Precipitate of Al-Cu Alloy. S. Kajiwara J. Phys. Soc. 
Japan

26 339 1969



番号 題名及び著者名 誌 名 巻 頁 年

96 Note on the Phase Transition in NbO2. K. Sakata J. Phys. Soc. 
Japan

26 582 1969

97 Electrical and Magnetic Properties of NbO2. K. Sakata J. Phys. Soc. 
Japan

26 867 1969

98 欠番

99 Electrical and Magnetic Properties of Nbx Ti1-xO2.
K. Sakata, I. Nishida, M. Matsushima, T. Sakata

J. Phys. Soc. 
Japan

27 506 1969

100 Strain Rate, Temperature, and Grain Size Dependence of the 

Lower Yield Stress of Polycrystalline Iron. N. Nagata, S. 
Yoshida, Y. Sekino

Trans. ISIJ 10 173 1970

101 The Change of Mechanical Property with Aging in Fe 13 
at% Be Alloy. T. Yamagata, H. Yoshida, K. Yagisawa

Trans. ISIJ 10 264 1970

102 Effect of Aging on Temperature and Strain Rate Dependences 
of Upper and Lower Yield Points of Pure Iron Containing 

Nitrogen and Carbon. Y. Ohba, Y. Sekino

Trans. ISIJ 10 118 1970

103 Multiple Excitations of Spin Wave Modes in Thin Films. 

M. Okochi

J. Phys. Soc. 

Japan
28 897 1970

104 Theory of High-Temperature Type Work-Hardening of Body- 
Centred Cubic Metals. T. Takeuchi

J. Phys. Soc. 

Japan
28 955 1970

105 The Precipitation Mode in Co-10at % Be Alloy. K. Yagisawa, 
H. Yoshida

Japan. J. appl.
Phys.

9 161 1970

106 Formation of Twins and Stacking Faults during the Primary 
Recrystallization of Pure Nickel.E. Furubayaehi, H. Yoshida

Trans. JIM 11 252 1970

107 Ni固溶体合金の機械的性質.吉田秀彦,竹内伸,福沢安光 日本金属学会誌 34 821 1970

108 Fe-N合金の等温時効におよぼす予備時効の影響.岩尾暢彦, 

太田口稔

日本金属学会誌 34 983 1970

109 3 %珪素鋼板における優先方位再結晶粒の成因.古林英一 鉄と鋼 56 734 1970

110 bcc金属の加工硬化.武内朋之 固体物理 5 3 1970

111 Stacking Disorder in Martensites of Cobalt and Its Alloys.
S. Kajiwara

Japan. J. appl.
Phys.

9 385 1970

112 Stacking Disorder in Martensite of Cu-Zn Alloy S. Kajiwara J. Phys. Soc. 

Japan
30 1971

113 塑性変形の素単位としての辷り帯の性質.吉川明静 材料科学 113 115 1971

114 Work-Hardening of Iron Single Crystals between 25℃ and 

900℃.武内朋之

Japan. J. appl.

Phys.
9 391 1970

1.2計測計算および制御
1 Instrumental Features of 500kV Electron Microscopes.

S. Simazu, M. Iwanaga, K. Kobayashi, E. Mizuwatari, T.
Taoka, H. Fujita Proc. 6th Intern. Congr.“Electron Microscopy” 1 101 1966

2 Functional Features of a 500kV Electron Microscope.
T. Taoka, H. Fujita, M. Iwanaga, K. Iwata

J. sci. Instrum. 44 747 1967

3 Gonio-Microsope and Some Applications. T. Taoka, T.Tameto Praktische 22 1968



3 融解塩クロ ノポテンシオメトリーとFriction Coefficient.

番号 題名及び著者名 誌 名 巻 頁 年

K. Ogasawara, E. Furubayashi, S. Takeuchi, J. Imamura, H. 
Hayakawa

Metallographie

4 超高真空電子ビーム蒸着装置•能勢 宏,浅田雄司,田岡忠美, 

織田善次郎,黒田秀郎

真 空 10 57 1967

5 フィードバックを使用した空気マイクロメータ.山本 巌 計測自動制御 20 455 1966
6 フィードバックとカスケード増巾を併用した空気マイクロ メータ 
の静特性.山本巌

計測自動制御 3 203 1967

7 非機械的変換機構を使用したマイクロメーター.山本 巌 マシニスト 14 1968
8 フィードバックを使用した高圧空気マイクロメーター.山本巌 制御工学 12 527 1968
9 質量分析器用油拡散ポンプ冷却トラップへの液体窒素自動補給装 
置.須藤恵美子,高橋 務,東 優

分析化学 17 1043 1968

10 鋼塊断面測定用小型ガスフロ ー計数管の試作について.新妻主計 

荒木透,坂口好弘

Radioisotopes 18 324 1969

11 低高圧カスケード接続空気マイクロ メータ回路の静特性.山本巌 精密機械 35 738 1669
12 空気マイクロ メータの特性に対する測定力の影響.山本 巌 精密機械 36 270 1970
13 組合せ形カスケード増幅マイクロ メータ回路の静特性(第3報) 
山本巌

精密機械 36 568 1970

14 弾性板によるフィードバック機構を使用した空気マイクロ メータ 
山本巌

計測自動制御 6 568 1970

15 電気容量変化を利用した2相超低周波発振器.山本 巌 計測自動制御 6 568 1970

16 放射性銀試験体を用いたミクロオートラジオグラフィの分解能に 
関する研究.前橋陽一他

Radioisotopes 11 17 1970

1.3金属の化学
1 LiNO3-AgNO3系の輸率.河村和孝 電気化学 36 164 1968
2 Determination of Complex Species by the Method of Conti­

nuous Variations Using Infrared Spectroscopy. K. Nakamura

Bull.Chem.Soc.
Japan

41 1254 1968

河村和孝

溶融塩 8 6411965

4 アルカリ金属金属間化合物の溶融アルカリハライドへの溶解. 

岡田雅年,河村和孝

浴融塩 10 350 1967

5 Oscillographic Polarography of Silver Ion in Alkali Nitrate 
Melts. K. Kawamura

Electrochim.
Acta

12 1233 1967

6 Zinc-Ferriteの酸溶解機構について(Zinc-Ferriteに関する研究 

第4報)新居和嘉,久松敬弘

鉱業会 82 846 1966

7 Zinc-Ferriteの加速酸溶解について(Zinc-Ferriteに関する研究 

第5報),新居和嘉,久松敬弘

鉱業会 82 926 1966

8 80Ni-20Cr合金の高温酸化におよぼす微量Be添加の影響. 
武井厚,高石博子

日本金属学会誌 32 1221 1968

9 LiNO3-AgNO3系のモル容量.河村和孝 電気化学 36 899 1969
10 ThCl4-NaCl系の分子容量.吉田 晋,小山田了三,黒田 正 電気化学 37 417 1969
11 Cryoscopic Studies on the Fused NaCl, KCl, and Mixture of 

Both Salts Containing Each of BeCl2, ThCl4. R. Oyamada, S. 
Yoshida, T. Kuroda.

J. Electrochem.

Soc. Japan
36 187 1969



番号 題名及び著者名 誌 名 巻 頁 年

12 The Effect of Diluents on the Adduct Formation of Erbium 
Thiocyanate with Tributyl Phosphate. K. Nakamura

J. Inorg. Nucl.
Chem.

31 455 1969

13 Diffusion Coefficient of Silver Ion in LiNO3 -KNO3 Melt. 

K. Kawamura
DENKIKAG- 
AKU(The Ele­

ctrochemical 
Society of Japan)

38 12 1970

14 Studies on Drying Methods of Molten Lithium Nitrate. 

K. Kawamura
DFNKIKAG-
AKU

38 258 1970

15 溶融塩中のガラス電極.鈴木正 電気化学 38 219 1970

16 ファヤライトおよびその水素還元生成物のH2SO4, HClO4処 
理.柳原 正.小林 剛,福田 豊,米持博隆

日本金属学会誌 34 374 1970

17 酸処理により現われるファヤライトの立方晶構造について. 

小林剛,柳原正
日本金属学会誌 34 377 1970

18 On the Dissolution Behavior of NiO. K. Nii Oorrosion Sci­
ence

10 571 1970

19 Influece of Water Vapor in Hydrogen on the Shrinkage Be­
havior of Carbonyl Iron. K. Nii

Zeitschrift für
Metallkunde

61 935 1970

20 Transport Numbers from EMF Measurements on the Molten 
Silver Nitrate-Potassium Nitrate System. M. Okada, K. Ka­

wamura

Electrochim.
Acta.

15 1 1970

21 A Nuclear Magnetic Relaxation Study of 139La in Ionic Aque­

ous Solutions. K. Nakamura, K. Kawamura
Bull. Chem. Soc. 
Japan 

溶融塩

44

13

340

105

1971

1970

22 Equilibrium between Metals and Their Subchlorides in LiCl 

KCl Eutectic Melt. T. Suzuki

Electrochim.
Acta

15 127 1970

23 Electrochemical Study of Tantalum Tetrachloride in the LiCl- 
KCl Eutectic Melt. T. Suzuki

Electrochim.
Acta

15 303 1970

24 Kinetics and Mechanism of the Dissolution of Thorium Oxide 

in Hydrofluoric Acid and Nitric Acid Mixture. T. Takeuchi, 
C. Keith Hanson, M. E. Wadsworth.

J. Inorg. Nucl. 
Chem. 33 1089 1971

1.4分析化学

1 Spectrophotometric Determination of Zinc with 1―(2-Thiazo- 
lylazo) -2-naphthol. A. Kawase

Talanta 12 195 1965

2 Acid Dissociation Phenomena of Certain Methyl- and Phenyl- 

substituted 8-Mercaptoquinolines. A. Kawase
Anal. Chem. 39 22 1967

3 PAN類似化合物と金属イオンとの反応.川瀬 晃 分析化学 16 569 1967
4 ホルマザン化合物の合成と金属イオンとの反応.川瀬 晃 分析化学 16 1364 1967

5 ベンゾチアゾリルアゾナフトールと金属イオンの反応.川瀬 晃 分析化学 17 56 1968
6 銀ろう中のリチウムの定量.須藤恵美子,小原祥子 分析化学 15 1327 1966

7 く形波ポーラログラフ法による鉄鋼およびアルミニウム中の微量 
マンガンの定量.須藤恵美子,大河内春乃

分析化学 17 338 1968

8 ジルコニウムおよびジルカロイ中の微量ホウ素の定量. 

須藤恵美子,池田祥子
分析化学 17 1197 1968



番号 題名及び著者名 誌 名 巻 頁 年

9 ガスクロマトグラフ法による高いおう含有鉄および銅合金中酸素 
の定量.俣野宣久,藤原純

日本金属学会誌 32 533 1968

10 高合金鋼のけい光X線分析におけるX線管球条件.俣野宣久, 

大野勝美,瀬野英夫
分析化学 16 175 1967

11 高合金鋼のけい光X線分析におけるマトリックス効果の補正法. 
俣野宣久,大野勝美,瀬野英夫

分析化学 16 299 1967

12 けい光X線分析法によるアルミナ中の酸化ナトリウムの定量. 
俣野宣久,大野勝美,藤井敬之

分析化学 17 560 1968

13 速中性子放射化分析による還元率の測定について.尾沢正也. 

千葉実,田中稔

鉄と鋼 53 849 1967

14 各種金属電極の消耗量(スパーク放電の電極消耗量 Ⅲ). 
高橋務,吉野耕一,松井 浩

分光研究 15 23 1966

15 スパーク型二重収束質量分析器における質量スペクトルとIlford

Q2乾板の特性曲線.須藤恵美子,高橋 務,安田至誠
質量分析 14 45 1966

16 アルゴン雰囲気中の鉄鋼の消耗量(スパーク放電の電極消耗量 

Ⅵ).高橋務

分光研究 15 164 1966

17 カーボンチップ―スズ―ニッケルはくを用いた真空融解法による 

フェロシリコン中の酸素定量 須藤恵美子,斉藤守正,井上博之

分析化学 17 1364 1968

18 フェロシリコン中の酸素定量におけるるつぼ類改良の影響. 
須藤恵美子,斉藤守正,千葉実,橋本晃

分析化学 17 1483 1968

19 真空融解法による金属ベリリウム中の酸素定量.須藤恵美子, 

斉藤守正,千葉実,橋本晃

分析化学 17 1370 1968

20 原子吸光分光法によるチタニウム,銅,マグネシウム中の鉄の定 

量.須藤恵美子,池田祥子

分析化学 18 1389 1967

21 アルゴン送気融解,電気伝導度測定法による高硫黄含有鉄中酸素 

の定量.藤原純,俣野宣久
日本金属学会誌 33 571 1969

22 けい光X線分析法によるジルコニウム合金中の微量ハフニウムの 
定量.大野勝美,俣野宣久

分析化学 18 213 1969

23 フェナントレンまたはアセナフチレン環を持つPAN類似化合物 
と金属イオンとの反応.川瀬晃

分析化学 18 463 1969

24 く形波ポーラログラフ法による鉄鋼および金属中の微量クロムの 

定量.須藤恵美子,大河内春乃
分析化学 18 501 1969

25 く形波ポーラログラフ法による鉄鋼中の微量ヒ素の定量. 

須藤恵美子,大河内春乃
分析化学 18 507 1969

26 塊状フェロシリコン中の酸素定量.須藤恵美子,斉藤守正 分析^匕学 18 595 1969
27 Rapid Determination of Molar Ratios in Binany Systems by 

14 MeV Neutron Activation Analysis (Determination of the 
Molar Ratio of Iron (Ⅲ) Oxide and Barium Oxide in Bar­
ium Ferrite) M. Chiba

Jounal of Radio- 
analytical 
Chemistry

2 415 1969

28 けい光X線分析における濃度パラメーター法の状態分析(Al2O3- 
AlF3系)への応用.大野勝美

分析化学 18 986 1969

29 く形波ポーラグラフ法による鉄鋼中の微量アンモチンの定量. 

大河内春乃,須藤恵美子
分析化学 18 1376 1969



番号 題名及び著者名 誌 名 巻 頁 年

30 アルゴン気流中にて直流アーク放電による高純度石英中のほう素 
の定量.高橋且征,高橋務,須藤恵美子

分光研究 18 311 1969

31 ジオキサンの精製方法について.藤原純,川瀬晃 分析化学 19 407 1970

32 く形波ポーラログラフ法による鉄鋼中の微量チタンの定量. 
大河内春乃,須藤恵美子

分析化学 19 659 1970

33 ミリスチン酸鉛の多重累積膜を分光素子とするナトリウムおよび 

フッ素のけい光X線分析.大野勝美

分析化学 19 1233 1970

34 発光分光分析におけるスパーク放電による金属電極の消耗現象 

―気相と固相の組成の比較― 高橋 務

分析化学 19 1519 1970

35 溶滓中の窒素定量法に関する二三の実験.壇 武弘 日本金属学会誌 34 884 1970
36 スパーク放電による合金の消耗量.高橋 務 分光研究 19 310 1970

37 スパーク放電による合金の消耗量とスペクトル線強度の関係. 

高橋務
20 145 1971

38 N-(2-ピリジル)-N'-(4-フェニルスルホン酸)-C-フェニルホルマ 

ザンと金属イオンとの反応.松島忠久,川瀬 晃

分析化学 20 156 1971



番号 題名及び著者名 誌 名 巻 頁 年

2.新材料と材質
2.1構造材料―鉄系

1 低炭素マルテンサイト鉄合金の加工熱処理.安中 嵩,荒木 透 日本金属学会誌 31 1058 1967

2 18Ni-Co-Mo鋼のオースフォーム.安中 嵩,荒木 透,渡辺 

敏

日本金属学会誌 32 1008 1968

3 Micro-Substructure of Ausformed Steel. S. Watanabe, T. 
Araki, H. Miyaji

Trans. JIM 9 111 1968

4 鉄合金のα-γ変態の熱力学.和田次康 鉄と鋼 54 1058 1968
5 Thermodynamics of the α-γ Transformation of Iron Alloys. 

T. Wada
Trans. ISIJ 8 1 1968

6 鉄―炭素系合金におよぼす圧力の影響(鉄鋼の諸性質におよぼす 
圧力の影響).鈴木正敏,藤田充苗

鉄と鋼 53 912 1967

7 低合金フェライト.パーライト鋼の機械的性質におよぼす低温変 
態生成物の影響.青木孝夫,金尾正雄,荒木透

鉄と鋼 53 525 1967

8 フェライト,パーライト鋼における低温変態生成物混在組織に関 
する研究.青木孝夫,金尾正雄,荒木 透

鉄と鋼 54 433 1968

9 Diffusion and Behaviour of Sulphur in α-Iron Grain-Boun­
daries. M. Aucouturier, A. Hoshino, M. Suzuki, T. Araki

Trans. JISI 7 191 1967

10 5Ni-2Al系時効硬化鋼の時効挙動.金尾正雄,青木孝夫, 
荒木透,沼田英夫,青木孝夫

鉄と鋼 52 610 1966

11 フェライト系Fe-Ni-Al合金の析出硬化.金尾正雄,荒木 透, 
沼田英夫,青木孝夫

鉄と鋼 54 967 1968

12 高炭素鋼の熱処理特性におよぼす少量のNi, Crの影響. 

吉松史朗,荒木透,中川龍��一
鉄と鋼 52 729 1966

13 高炭素鋼の工具特性におよぼす少量のNi, Crの影響. 
吉松史朗,荒木透,中川龍��一

鉄と鋼 52 1629 1966

14 機械構造用低炭素鋼の組織におよぼす少量のNi, Crの影響. 

吉松史朗,荒木透,中川龍��一
鉄と鋼 54 936 1968

15 含硫鋼の凝固速度と硫化物系介在物の生成に関する研究. 
平井春彦,荒木透,松隈茂,小島時彦

鉄と鋼 52 459 1966

16 FeO系介在物と鋼の疲労.角田方衛,内山 郁,荒木 透 鉄と鋼 52 651 1966
17 Si-MnおよびAlによる共同脱酸鋼中の介在物の挙動について, 

角田方衛,内山郁
鉄と鋼 53 42 1967

18 浸炭鋼の疲労と各種介在物.角田方衛,内山郁,荒木透 鉄と鋼 53 99 1967
19 鉄鋼中の脱酸生成物の挙動に関する研究.内山 郁,斉藤鉄哉 鉄と鋼 53 790 1967
20 鍛造・圧延による酸化物系介在物の変形について.斉藤鉄哉, 
内山郁,荒木透

鉄と鋼 53 422 1967

21 各種介在物と鋼の疲労性質.角田方衛,内山郁,荒木透 鉄と鋼 53 873 1967

22 圧延あるいは加熱による酸化物系介在物の変化について. 

斉藤鉄哉,内山郁,荒木透
鉄と鋼 54 72 1968

23 低炭素鋼に添加した快削性介在物の挙動ならびにその被削性にお 

よぼす効果.荒木透,谷地重男
鉄と鋼 52 245 1966



番号 題名及び著者名 誌 名 巻 頁 年

24 軟鋼の被削性と快削性元素に関する冶金的考察.荒木 透, 

谷地重男

機械学会 70 183 1967

25 テルライドその他の快削性介在物を含有する軟鋼の切削挙動の微 

視的観察.荒木透,山本重男,内仲康夫

鉄と鋼 54 444 1968

26 オースフォーム鋼の強化機構とマルテンサイト変態の特異性につ 

いて.渡辺 敏,荒木 透,宮地博文,安中 嵩

鉄と鋼 53 893 1967

27 Fe-Mo-C合金の炭化物析出におよぼすオースフォームの影響. 

渡辺敏,荒木透,藤木栄

鉄と鋼 53 1294 1967

28 5%Cr熱間ダイス鋼の階段焼入れについて.渡辺 敏, 
荒木透,宮地博文

鉄と鋼 52 672 1967

29 Effect of Nitregen and Molybdenum on the High Tempera­

ture Strength of 18Cr-12Ni-0. 2C Austenitic Steel Y.Kawabe, 

R. Nakagawa, T. Mukoyama

Trans. ISIJ 8 353 1968

30 Fe-20Ni-1.35Ti系マルテンサイト合金の時効硬化機構について 

川原浩司

日本金属学会誌 32 1062 1968

31 マルテンサイト系Fe-Ni-Be合金の析出硬化に関する研究. 

金尾正雄,荒木透,沼田英夫,中野恵司

鉄と鋼 55 48 1969

32 鉄合金の固溶強化(置換型固溶について).竹内 伸 鉄と鋼 55 69 1969

33 オースフォームによる合金鋼の強化.渡辺敏,荒木透, 

宮地博文

鉄と鋼 55 797 1969

34 Fe-10Ni-1.37Ti系マルテンサイト合金の時効硬化および軟化機 
構について.川原浩司

日本金属学会誌 33 849 1969

35 γ鉄における硫黄の拡散.星野明彦,荒木 透 鉄と鋼 56 252 1970

36 微量Nb. V処理鋼の機械的性質と破壊の様相について. 
荒木透,青木孝夫,金尾正雄

鉄と鋼 56 1501 1970

37 鉄,ニッケル合金の析出硬化におよぼすAl, Be, Tiの複合添加 

の影響.金尾正雄,荒木透,沼田英夫,中野恵司
鉄と鋼 56 1854 1970

38 Fatigue Fracture in a High-Strength Low-Alloy Steel K.R.L 
Thompson, T. Araki, I. Uchiyama

J. Iron & Steel 

Inst(U.K)
207 1624 1969

39 Behaviour of Silicate Inclusions in Iron during Hot Rolling 
J. A. Charles, I. Uchiyama

J. Iron & Steel 
Inst(U.K)

207 979 1969

40 18-8ステンレス鋼中の酸化物系介在物に関する研究.斉藤鉄哉, 
内山郁,荒木透

鉄と鋼 55 1329 1969

41 鋼の疲れ性質と介在物の大きさ,形状および分布状態との関係に 
関するモデル実験 角田方衛,内山 郁,荒木 透

鉄と鋼 57 335 1971

24 基地性質をかえた鋼の疲れ性質におよぼす介在物の影響. 
角田方衛,内山郁,荒木透

鉄と鋼 57 298 1971

2.2構造材料―非鉄系
1 チタンアルミニウム2元系のチタン側状態図について.辻本得蔵 
足立正雄

Trans. JIM 94 358 1966

2 チタン-アルミニウム-コバルト3元系のチタン隈における組織と 
状態図について.辻本得蔵,足立正雄

Trans. JIM 95 146 1967

3 チタン-アルミニウム-コバルト3元合金の常温における機械的性 日本金属学会誌 30 780 1967



番号 題名及び著者名 誌 名 巻 頁 年

質について.辻本得蔵,足立正雄

4 Ti-8%Al-4%Co合金の熱処理と常温械械的性質について. 

辻本得蔵,笹野久興,小森進一,足立正雄
日本金属学会誌 31 218 1967

5 Ti-8% Al-4% Co合金の高温械械的性質について.辻本得蔵, 

笹野久興,足立正雄
日本金属学会誌 31 223 1967

6 チタン-アルミニウム-バナジウム3元系のチタン側状態図とその 
組織について.辻本得蔵

日本金属学会誌 32 970 1968

7 Mechanical Properties and Structure of Ti-8% Al-4% Co

Alloy. H. Kimura, T. Tsujimoto, T. Araki, H. Sasano, H.
Iwamura Proc. Intern. Confr.“Strength of Metals and Alloys” Trans. JIM suppl. 9 645 1968

8 銅―ハフニウム合金の研究.渡辺亮治 日本金属学会誌 30 754 1966
9 アルミニウム中における水素の拡散.松尾 茂,平田俊也 日本金属学会誌 31 590 1967

10 アルミニウム合金ダイカストの含有ガスに関する一考察. 

松尾茂,西田通雄,岩村霽郎
軽金属 17 148 1967

11 Contribution of Solute Distribution to Mechanical Property 
of Aluminium 3% Cu Alloy Single Crystal Sheets H. Miya­

moto, H. Funakubo, S. Matsuo, K. Niizuma

械械学会セミイ 

ンターナシヨナ 
ルシンポジウム

211 1967

12 Al-Zr合金に関する研究(第1報)再結晶におよぼす鋳造温度の 

影響.荒木喬,小森進一
軽金属 15 348 1965

13 Al-Zr合金に関する研究(第2報)再結晶におよぼす質量効果の 

影響.荒木喬,小森進一
軽金属 15 354 1965

14 連続鋳造法によるAl-0. 23% Zr合金の再結晶におよぼす熱処理 

の影響.荒木 喬,小森進一
軽金属 16 59 1966

15 Al-Zr合金の時効硬化.荒木喬,小森進一 軽金属 16 115 1966
16 Al-Zr-Si合金の再結晶特性.荒木喬,小森進一 軽金属 18 22 1968
17 けい素を含むAl-Zr合金の機械的性質と導電率.荒木 喬, 

小森進一
軽金属 18 428 1968

18 マグネシウムの加工性におよぼすセリウムの影響.大森梧郎, 
松尾茂,麻田宏

軽金属 17 34 1967

19 Deformation Twinning in Aged Cu-4% Ti Alloy. K. Saito, 

R. Watanabe
J. Phys. Soc. 

Japan
21 2413 1966

20 低温焼鈍したα黄銅の透過電顕観察.辛島誠一,見沼紀夫 Trans. JIM 4 119 1966
21 二オブの機械的性質におよぼす水素の影響について.佐々木靖男 
木村啓造,上原重昭

日本金属学会誌 31 401 1967

22 Electrolytic Hydrogen Charging in Niobium Single Crystals.

Y. Sasaki, M. Amano
Trans. JIM 8 276 1967

23 粒界反応型析出について.渡辺亮治 日本金属学会誌 6 435 1967
24 Age-hardening of Cu-4%Ti Alloy due to Modulated Structure.

K. Saito, R. Watanabe
J. Phys. Soc. 
Japan

22 681 1967

25 Cu-4wt%Ti合金の時効性.斉藤一男,渡辺亮治,飯田恵一 日本金属学会誌 31 641 1967
26 Ni-2. 5 wt% Be合金の時効硬化.貝沼紀夫,渡辺亮治 日本金属学会誌 33 602 1969
27 Ti-Al-Co3元系のチタン側の液相が関与する反応について. 

辻本得蔵,足立正雄

日本金属学会誌 33 606 1969



番号 題名及び著者名 誌 名 巻 頁 年

28 Ti-Al-Co 3元系のチタン側における固相反応について. 
辻本得蔵,足立正雄

日本金属学会誌 33 612 1969

29 Cu-Ag合金の析出硬化.貝沼紀夫,渡辺亮治 日本金属学会誌 33 198 1969

30 Precipitation in Ni-12 at.%Ti Alloy. K. Saito, R. Watanabe Japan. J. appl.
Phys.

8 14 1969

31 Quench-aging of Niobium-Hydrogen Alloys at 196℃.

Y. Sasaki. M. Amano

Trans. JIM 10 29 1969

32 CdまたはInを含むAl-Cu合金の時効にともなう電気抵抗の 
変化.松尾茂,萩野谷生郎,平田俊也

軽金属 19 99 1969

33 Deformation Twinning in an Age-Hardened Cu-4wt%Ti 
Alloy. K. Saito

J. Phys. Soc. 
Japan

27 1234 1969

34 Differential Calorimetry on the Precipitation in Al-Cu-Cd 

Alloy. T. Hirata, S. Matsuo

Trans. JIM 11 200 1970

35 Differential Calorimetry on the Quenched Al-4.27wt% Cu- 
0. 09 wt% In Ternay Alloy. T. Hirata, S. Matsuo

Trans. JIM 11 205 1970

36 けい素およびすずを含むAl-Zr合金における析出と再結晶. 

荒木喬

軽金属 20 234 1970

37 Al-4%Cu-0.5% Mn合金にみられる二段時効現象について. 

松尾茂

軽金属 20 295 1970

38 高純度Alの再結晶および械械的性質におよぼす微量のⅤa族 

およびⅥa族元素添加の影響について.木村啓造,中野 理

軽金属 20 481 1970

39 Mg-0. 2wt % Ce合金の時効性について.大森悟郎,松尾 茂 軽金属 20 490 1970

40 ニオブのStage Ⅲの回復におよぼす変形温度の影響 天野宗幸, 

佐々木靖男

日本金属学会誌 34 1232 1970

41 The Effect of Plastic Deformation on the Electrical Resisti­

vity of a Cu-4wt% Ti Alloy. K. Saito, R. Watanabe

Japan. J. appl.

Phys.
9 1312 1970

42 水素化物法によるニオブ粉末の製造.佐々木靖男,天野宗幸 日本金属学会誌 35 77 1971

43 (110)〔001〕と(001)〔110〕純タングステン単結晶の室温～200 
℃での圧延加工性について.大庭幸夫,田村良雄,藤井忠行

日本金属学会誌 35 177 1971

2.3耐熱材料
1 Nimonic 90合金で鋳ぐるみ加工被覆したMoのクリープ・ラ 
プチャー強さについて.依田連平,新井隆

日本金属学会誌 31 90 1967

2 各種耐熱合金で鋳ぐるみ加工被覆したMoのクリープ・ラプチ 
ャー強さについて.依田連平,新井隆

日本金属学会誌 32 836 1968

3 Ni-Al2O3型分散強化合金の焼鈍とクリープ.高橋仙之助, 

足立正雄

日本金属学会誌

Trans. JIM
30
8

10

133

1966

1967
4 分散強化型合金の械械的諸性質について.高橋仙之助 械械学会 71 51 1968

5 コロンビウム基合金の研究,H. Kato, H.R. Babitzke, R. Yoda

U.S. Department of the Interior Bureau of Mines, Report of Investigations 6988 1967

6 高温粒界割れの成長について.山崎道夫 日本金属学会誌 32 403 1968
7 高Mn耐熱10M6NB合金の高温特性.吉田平太郎,小池喜三 
郎,依田連平

鉄と鋼 52 704 1966

8 高Mn耐熱鋼10M6N系合金の高温特性におよぼすNbの影 鉄と鋼 52 1569 1966



番号 題名及び著者名 誌 名 巻 頁 年

響とGrain Boundary Reactionについて.吉田平太郎,依田連平

9 高Mn耐熱10M6N系合金の高温特性におよぼす熱処理の影響. 
吉田平太郎,小池喜三郎,依田連平

鉄と鋼 53 483 1967

10 高炭素18Cr-12Niステンレス鋼のクリープ破断強さにおよぼす 
2段溶体化処理の影響.山崎道夫

日本金属学会誌 30 1032 1966

11 18-8系ステンレス鋼のクリープ破断強さにおよぼす熱処理の影響. 
山崎道夫

材料科学 4 100 1967

12 Creep Rupture Properties of Some High Carbon 18Cr-12Ni 

Stainless Steels (Effects of Grain Boundary Configuration). 

M. Yamazaki

日本金属学会誌 31 122 1967

13 オーステナイト系ステンレス鋼および耐熱鋼の高温諸性質におよ 
ぼすYの影響.吉田平太郎,小池喜三郎,依田連平

鉄と鋼 53 388 1967

14 18Cr-12Ni系オーステナイト耐熱鋼の高温諸性質におよぼすMo 
Nb, Ti, N, B組合せ複合添加の影響.河部義邦,中川龍��一

鉄と鋼 53 46 1967

15 ボロンを含む18Cr-12Ni-3Mo系オーステナイト耐熱鋼の高温強 
度と組織におよぼす添加元素と熱処理の影響.河部義郎, 

中川龍��一,向山保

鉄と鋼 54 48 1968

16 18Cr-12Ni-0. 2C系オーステナイト耐熱鋼の高温強度に対するB, 
NおよびMoの強化作用.河部義邦,中川龍��一,向山 保

鉄と鋼 54 473 1968

17 Ni-Cr 2元合金の再結晶について.渡辺 亨,佐藤有一, 

依田連平

日本金属学会誌 32 1179 1968

18 耐熱合金で鋳ぐるみ加工被覆したMoのクリープラプチャー強さ 
におよぼす加工度の影響.依田連平,新井隆

日本金属学会誌 33 699 1969

19 80Ni-20Cr合金の再結晶におよぼすAlとTiの単独添加の影響. 

依田連平,渡辺亨,佐藤有一
日本金属学会誌 33 862 1969

20 80Ni-20Cr合金の高温酸化におよぼす微量Al添加の影響. 

武井厚,高石博子

日本金属学会誌 33 922 1969

21 鋳ぐるみ加工被覆したMoの電熱線への適用.依田連平, 

新井隆

日本金属学会誌 33 1087 1969

22 80Ni-20Cr合金の再結晶におよぼすAlとTiの複合添加の影響. 

依田連平,渡辺 亨,佐藤有一
日本金属学会誌 33 1182 1969

23 窒素を含有する18Cr-12Ni-3Mo系オーステナイト耐熱鋼のクリ 

ープ破断強さ.河部義邦,中川龍��一,向山保
鉄と鋼 55 161 1969

24 10M6N系合金の高温特性におよぼすBの影響.吉田平太郎, 
小池喜三郎,依田連平

鉄と鋼 56 69 1970

25 10M6N系合金の高温特性におけるNb, Moの機能およびV, 

Zr, Y, Ceの影響と粒界反応型析出について.吉田平太郎, 
小池喜三郎,依田連平

鉄と鋼 56 285 1970

26 高Mn耐熱10M6N系合金の高温特性におよぼす熱処理の影響. 

吉田平太郎,小池喜三郎,依田連平
鉄と鋼 56 300 1970

27 304, 316系オーステナイト鋼の高温特性におよぼすCの影響.
(高速炉用ステンレス鋼の研究)吉田平太郎,依田連平, 

小池喜三郎,松尾国彦

鉄と鋼 56 311 1970



番号 題名及び著者名 出 名 巻 頁 年

28 18Cr-12Ni系耐熱鋼の高温強度におよぼす侵入型固溶元素間の相 

互作用の影響.河部義邦,中川龍��一
鉄と鋼 56 1477 1970

29 18Cr-12Ni系鋼のクリープ破断強度におよぼす溶体化温度の影響. 

山崎道夫
鉄と鋼 56 1491 1970

30 鍛造Cr基合金の研究.吉田平太郎,小池喜三郎,依田連平 日本金属学会誌 34 52 1970
31 Nimonic100系改良合金の析出相について.渡辺 亨, 
佐藤有一,依田連平

日本金属学会誌 34 279 1970

32 超高温硬さ計の試作と純鉄およびタンタルの高温硬さについて. 
依田連平,佐藤有一,真下美佐男,山内勘

日本金属学会誌 34 526 1970

33 Effect of Boron on the High Temperature Properties of 10 Mn- 

6Ni-20Cr-0.6N Type Alloys. H. Yoshida, K. Koike, R. Yoda
Trans. ISIJ 10 239 1970

2.4電子材料
1 鉄および鉄コバルト微粉末磁石の磁気異方性とその分散. 
上原満,山川和郎

日本金属学会誌 32 67 1968

2 The Preparation and Properties of ZnSiAs2, ZnGeP2, and Cd- 

GePa Semiconducting Compounds. K. Masumoto, S. Isomura 
Y. Goto

Phys. Chem.
Solids

27 1939 1966

日本金属学会誌 30 649 1966
3 New Semiconducting Solid Solution: The System Cd3P2-Cd3- 

As2. K. Masumoto, S. Isomura
Trans. JIM 8 139 1966

4 The Physical and Electronic Properties of Semiconducting 

Solid Solutions of the Cd2As2-Zn3As2 System. K. Masumoto, 
S. Isomura, Y. Goto

日本金属学会誌 20 1 1968

5 Cd3As2-ZnSnAs2系合金半導体の物理的および電子的性質. 
増本剛,磯村滋宏,後藤逾

日本金属学会誌 32 419 1968

6 Low Temperature Specific Heat of La-Y Alloys and Some 
Superconducting Lanthanium and Yttrium Compounds.
Y. Otsuka, T. Sato

Ann. Acad. Sci.
Fennicae AVI

210 92 1966

7 The Specific Heat and Superconductivity of La-Y Alloys. 

T. Sato, Y. Otsuka
J. Phys. Soc. 
Japan

23 9 1967

8 Superconducting Properties of V3Ga Wires and Nb3Sn Tapes 

made by a Diffusion Process. K. Tachikawa, S. Fukuda, 
Y. Tanaka

Proc. First Intern. Cryogenic Engineering Conf.1967 April 154 1967
9 Superconducting Critical Currents of V3Ga Wires made by a 

New Diffusion Process. K. Tachikawa, Y. Tanaka
Japan. J. appl.

Phys.
6 782 1967

10 Processing of V3Ga Wires and Their Superconducting Pro­
perties. K. Tachikawa, Y. Tanaka

Japan. J. appl.

Phys.
5 834 1966

11 内部酸化によるAg-CdO-NiO接点の耐溶着および消耗特性. 

森本一郎,佐藤充典,土方政行
日本金属学会誌 32 597 1968

12 電気接点の小移転について.森本一郎,佐藤充典,土方政行 日本金属学会誌 32 736 1968
13 Cd3As2-Cd3P2系固溶半導体の物理的および電子的性質. 

増本剛,磯村滋宏

日本金属学会誌 32 1116 1968

14 樹脂の熱分解によるAg-C接点の作製とその特性.森本一郎, 日本金属学会誌 33 633 1969



番号 題名及び著者名 誌 名 巻 頁 年

佐藤充典,土方政行

15 AgCdO接点の耐溶着性ならびに接触抵抗におよぼす移転層の影 

響.佐藤充典,土方政行,森本一郎

日本金属学会誌 33 959 1969

16 欠番

17 欠番

18 An Electron Microscope Investigation of the Structure of V3Ga 
Superconducting Tape. K. Tachikawa, E. Nembach

J. Less Com­
mon Met.

19 359 1969

19 Rotatable Anisotropy and Perpendicular Anisotropy of Anne­

aled Electrodeposited Nickel Films. H. Maeda

Japan. J. appl.

Phys.
8 808 1969

20 Perpendicular Anisotropy of Electrodeposited Thin Nickel 

Films Containing Phosphorus. K. Maeda

Japan. J. appl.
Phys.

8 978 1969

21 Nb-Zr超電導合金線の加工法.信木稔,太刀川恭治 日本金属学会誌 34 88 1970

22 パルス磁界で測定した超電導線材の強磁界特性.井上 廉, 

太刀川恭治

日本金属学会誌 34 202 1970

23 Niを過剰に含むTiNi化合物の急冷硬化と機械的性質. 

鈴木敏之

日本金属学会誌 34 337 1970

24 電気接点の静的溶着特性におよぼす接触点温度の影響について. 

佐藤充典,土方政行,森本一郎

日本金属学会誌 34 1067 1970

25 高純度ニッケルの残留抵抗.藤井忠行 日本金属学会誌 34 456 1970

26 Cd3P2-Zn3P2系固溶半導体の物理的および電子的性質.増本剛 

磯村滋宏,佐々木敬子

日本金属学会誌 34 470 1970

27 V-Ga系中間相の拡散生成.田中吉秋,太刀川恭治 日本金属学会誌 34 597 1970

28 V3Ga超電導化合物の拡散生成に対するCu添加の効果. 

田中吉秋,太刀川恭治

日本金属学会誌 34 835 1970

29 Negative Magnetoresistance Effect of Iron with Varying Im- 

purity Contents. T. Fujii

Trans. JIM 11 7 1970

30 Perpendicular Anisotropy of Electrodeposited Nickel and 

Nickel-Phosphorus Films. H. Maeda

J. Phys. Soc. 
Japan

29 311 1970

31 Rotatable Anisotropy and Perpendicular Anealed Electrodepo- 

sited Nickel Films. H. Maeda

Japan. J. appl.
Phys.

9 302 1970

32 M-Induced Anisotropy in Electrodeposited Poly crystalline Pe­

rmalloy Films. H. Maeda, I. Morimoto

Japan. J. appl.

Phys.
9 1502 1970

33 Physical and Electronic Properties of Semiconducting Solid 

Solutions of the Cd3As2-Cd3P2 System. T. Masumoto, 

Y. Isomura

Energy

Conversion
10 129 1970

34 Current Capacities of Superconducting V3Ga Tapes in High 

Magnetic Fields. K. Tachikawa, Y. Iwase

Appl. Phys.

Letters
16 230 1970

35 Martensitic Transformation in V3Ga Foils at Low Tempera­

tures. E. Nembach, K. Tachikawa, S. Takano

Phil. Mag. 21 869 1970

36 High Field Superconducting Properties of Laves Phases in V- 
Hf and V-Hf-Zr Alloys. K. Inoue, K. Tachikawa

Proc, of Ⅻth 
Int. Conf of Low 

Temperature Physics 1970

37 Superconducting Properties of V3Ga Tapes and Solenoids Proc. of I.I.R 1970



番号 題名及び著者名 誌 名 巻 頁 年

S.Fukuda, K. Tachikawa, Y. Tanaka, Y. Iwasa Commission I
38 Rotational Hysteresis of the Alloys of SmCo5-SmCu5 System. 

M. Uehara, I. Morimoto
Japan. J. appl.
Phys.

9 226 1970

39 Temperature Dependence of the Rotational Hysteresis of the 
Alloys of SmCo5-SmCu5 System. M. Uehara, I. Morimoto

Japan. J. appl.
Phys.

9 1539 1970

2.5原子炉材料
1 The Effect of Temperature on the Hardness Anisotropy of 

Beryllium Single Crystals. K. Tsuya
J. Nucl.
Mater.

22 148 1967

2 The Effect of Copper on the Hardness Anisotropy of Bery­
llium Single Crystals. K. Tsuya

J. Nucl.
Mater.

26 217 1968

3 電子ビーム溶解したモリブデン鋳塊の靱性に対する添加元素の影 

響について.津谷和男,有富敬芳
日本金属学会誌 30 952 1966

4 On the Effects of Vacuum Annealing and Carburizing on the 

Ductility of Coarse-grained Molybdenum. K. Tsuya, 
T. Aritomi

J.Less-Common 
Met.

15 245 1968

2.6特殊材料

1 金属の複合材料.高橋仙之助,木村啓造 材料科学 5 2 1968
2 Variation of Structure Across the Deposition Surface of Re­

sistance-grown Pyrolytic Graphite. O. Watanabe, T. Tomizuka
Yogyo-Kyokai- 
Shi

77 249 1969

3 W-Re系合金の諸性質について.依田連平,板垣孟彦 日本金属学会誌 34 1092 1970
4 りん酸-重クロム酸カリウム溶液による炭素材の酸化.富塚 功, 

長南教孝,鳥飼直新,渡辺治

工業化学雑誌 73 1789 1970

5 炭素繊維への熱分解黒鉛の被覆.渡辺 治,富塚 功,生沢博史 窯業協会誌 79 9 1971



番号 題名及び著者名 誌 名 巻 頁 年

3.材料の強さ
3.1塑性・脆性

1 A Magnetostrictive Load Cell for Use under Hydrostatic 

Pressures. A. Oguchi, S. Yoshida
Japan J. appl.
Phys.

7 672 1968

2 摩耗変質層に対する一考察(特にX線マイクロアナライザによ 

る).辻栄一,山田正博
械械学会論文集 32 1,187 1966
Bull. JSME 10 261 1967

3 400～700℃における炭素鋼の摩耗現象について.辻 栄一 潤滑 12 337 1967
4 Influence du vieillissement aprés précontrainte sur la limite 

d'accomodation de l'acier austénitique du type 18―10
Comptes Rendus

de I'Acádemie des Sciences de 
Paris

S. Nishijima E. Plénnard 265 1,086 1967
5 Limite d'elasticité et limite d'accommodation des aciers austé- 

nitiques de type 18-10. E. Plénnard. S. Nishijima

35éme Congres International de Fonderie No. 11 1968
鋳物 40 47 19686

Contribution sur l'etude concernant le comportement élasto­
plastique des metaux purs monocristallins. H. Funakubo

J. Faculty of 
Engineering of 

University of Tokyo

29 99 1967

7 高静水圧下引張試験装置について.吉田 進,小口 醇 材料 18 779 1969
8 Une nouvelle caractéristique mécanique des matériaux-La 

limite d'accommodation. S. Nishijima
Proc. 12th Congr.
Materials Research

104 1969

9 純アルミニウム多結晶の変形応力に及ぼす静水圧の影響. 

吉田進,小口醇

日本金属学会誌 33 401 1970

10 純銅多結晶の変形応力におよぼす静水圧の影響.吉田進 , 
小口醇,信木稔

日本金属学会誌 34 973 1970

11 純鉄,モリブデン多結晶の変形応力に及ぼす静水圧の影響. 

小口醇,信木稔

日本金属学会誌 35 81 1971

12 磁わい型ロードセルの特性に及ぼす静水圧の影響.小口 醇 精機学会誌 36 474 1970
13 Über den Verschleiß der einigen Stäble und des Titans in 

den verschiedenen Temperaturbereiche zwischen Raumtem- 

peratur und 1,000℃. E. Tsuji

機械学会論文集 36 1,211 1970

14 Etude de l'effet de maintien en charge sur la limite d'accom- 
modation de l'acier austénitique par la mesure de contraintes 
aux rayonsX. S. Nishijima

Proc. 13th Congr.
Materials Research

33 1970

3.2クリープ

1 フランクリード源のか動率を考慮に入れた定常クリープ理論. 

山崎道夫

材料 15 767 1966

2 21/4%Cr-1%Mo鋼のクリープ破断特性と破断後の硬さについて. 
横井信,田中千秋,門馬義雄,伊藤弘

鉄と鋼 53 1,245 1967

3 クリープ試験データの統計的解析について.河田和美,横井 信, 
田中千秋,門馬義雄,新谷紀雄

鉄と鋼 56 1,034 1970



番号 題名及び著者名 誌 名 巻 頁 年

4 高速増殖炉用燃料用被覆管のクリープ特性について.田中千秋, 

吉田進,谷地田常秋,長崎隆吉,柚原俊一

材料 20 210 1971

3.3疲 れ
1 疲れきれつに関する研究(試作した特殊小型疲れ試験機と疲れき 
れつ先端のひずみの測定について).西島敏

械械学会論文集 32 1462 1966

2 錐孔を有する中空試験片の捩��り疲れ強さ.西島 敏 材料 16 15 1967

3 スポット溶接継手の疲れ強さ.上田輝之,河高秀年 溶接学会 36 746 1967

4 濃度の異なる食塩水中での炭素鋼の腐食疲れ.岩元兼敏 機械学会論文集 34 1345 1968

5 少量溶製および大量溶製された炭素鋼の疲れ強さの比較.

辻栄一,西島敏,福原熙明,村松晃,宇田憲郎,武野正幸
機械学会論文集 34 1006 1968

6 Fatigue Strength of Spot Welded Joint. T.Ueda, H. Kawataka Trans. ISIJ 9 388 1969

7 Thermal Fatigue Properties of Co Base Cr-Ni-W Alloy 

Submitted to Constant Loading under Repeated Thermal Cycles. 
M. Inagaki, I. Okane

機械学会論文集 32 371 1966

3.4非破壊検査
1 直接接触多重反射法による超音波減衰定数の絶対値の測定. 
木村勝美,松本庄次郎

非破壊検査 15 328 1966

2 電磁誘導検査用コイルのインピーダンス変化量の測定法.
桑江良教,伊藤秀之,植竹一蔵,木村勝美,石井勇五郎,前田貞行

非破壊検査 16 518 1967

3 Nb-Zr超電導線における欠陥検査と欠陥部の臨界電流値について. 

伊藤秀之,太刀川恭治

日本金属学会誌 34 296 1970



番号 題名及び著者名 誌 名 巻 頁 年

4.製錬法
4.1鉄製錬

1 液体およびγ鉄合金の相互作用母係数の関係.和田春技, 

郡司好喜,和田次康

日本金属学会誌 30 613 1966

2 溶融純鉄の窒素溶解度と酸素の影響.和田春枝,郡司好喜, 

和田次康
日本金属学会誌 32 831 1968

3 溶融Fe-Ni, Fe-Cr系の窒素溶解度.和田春枝,郡司好喜, 

和田次康
日本金属学会誌 32 933 1968

4 Solubility of Nitrogen and Interaction with Oxygen in Liquid 
Iron. H. Wada, K. Gunji, T. Wada

Trans. ISIJ 8 323 1968

5 Solubility of Nitrogen in Molten Fe-Ni and Fe-Cr Alloys. 
H. Wada, K. Gunji, T. Wada

Trans. ISIJ 8 329 1968

6 O2-N2混合ガスによる低炭素溶融鉄合金の脱炭速度.片瀬嘉郎 
郡司好喜,青木愿樹

鉄と鋼 53 764 1967

7 還元ペレットの性状におよぼす2, 3の因子(還元ペレットの製 
造に関する研究Ⅰ)神谷昻司,大場 章

鉄と鋼 52 244 1966

8 還元ペレットの性状におよぼす粒度の影響(還元ペレットの製造 
に関する研究Ⅱ)神谷昻司,大場章

鉄と鋼 53 716 1967

9 含クロム・ニッケル鉄鉱石の流動炉による選択塩化熔焼について. 

大場章,郡司好喜,石塚隆一,日下部慧
鉄と鋼 53 719 1967

10 鉄鉱石の熱割れにおよぼす2, 3の因子(鉄鉱石の熱間性状に関 
する研究Ⅰ)石塚隆一,大場章,柳橋哲夫,橋本信

鉄と鋼 53 735 1967

11 バッチ式回転炉による鉄鉱石の還元について.田中稔, 
尾沢正也,下崎雅彦

鉄と鋼 52 223 1966

12 流動還元における流動性について.尾沢正也,田中 稔,下崎雅彦 鉄と鋼 52 1317 1966
13 流動還元における攪拌による焼結防止に関する研究.田中 稔 鉄と鋼 52 225 1966
14 転炉ダストペレットの固体還元剤による固定層還元について(転 

炉ダスペレットの還元に関する研究Ⅰ)田中稔,尾沢正也, 

木下享

鉄と鋼 53 197 1967

15 転炉ダストから製造した還元ペレットの性状について(転炉ダス 
トペレットの還元に関する研究2)田中稔,尾沢正也,木下享

鉄と鋼 53 1166 1967

16 水素による微紛硫酸滓の輸送還元(ガス輸送による微紛鉱の還元

1)
鉄と鋼 53 1168 1968

17 三段連続製鋼装置の試運転結果について(金材技研式連続製鋼法 

に関する研究1)中川龍��一,上田卓弥,吉松史郎,三井達郎, 
上原功,福沢章,中村保之

鉄と鋼 54 S481 1968

18 連続製鋼法について.中川龍��一 鉱業会 84 1349 1968
19 欠番

20 ヘイゼレット型連鋳機による鋼の連続鋳造について.福沢 章, 

中川龍��一,吉松史郎,中村保之
鉄と鋼 54 428 1968

21 溶融Fe-V系の窒素溶解度.和田春技,郡司好喜,和田次康 日本金属学会誌 33 720 1969



番号 題名及び著者名 誌 名 巻 頁 年

22 CaO-SiO2 2成分系溶融スラグの表面張力について.小野清雄, 

郡司好喜,荒木透
日本金属学会誌 33 299 1969

23 ファヤライトの水素還元.柳原 正,小林 剛 日本金属学会誌 33 314 1969
24 鉄の抽出を目的としたファヤライトおよびその水素還元生成物の 
塩酸処理.柳原 正,小林 剛,福田 豊

日本金属学会誌 33 1083 1969

25 Solubility of Nitrogen in Molten Fe-V Alloy. H. Wada Trans. ISIJ 9 399 1969
26 連続製鋼法について.吉松史郎 耐火物 141 31 1969
27 Kinetics of Decarburization of Liquid Iron in an Oxidizing 

Atmosphere. K. Gunji Trans. ISIJ 10 1 1970
28 純鉄の浮遊帯域精製効果について 田村良雄,藤井忠行,大庭幸夫 鉄と鋼 57 498 1971

29 The N. R. I. M. Continuous Steelmaking Process. R. Nakaga­
wa, T. Ueda, S. Yoshimatsu, I. Uehara, A. Hukuzawa

I.C.S.T.I.S.
Conference preprints

145 1970

4.2非鉄製錬

1 Study on the Electrolytic Reduction of Vanadium Oxides in 

Molten Salt Bath. O. Watanabe
J. Electrochem.

Soc. Japan
34 91 1966

2 オキシ四塩化モリブデンの二,三の熱化学的性質.佐伯雄造, 

松崎緉子

電気化学 34 455 1966

3 二オキシ二塩化モリブデンの二,三の熱化学的性質.佐伯雄造, 

松崎緉子

電気化学 34 504 1966

4 五塩化モリブデンの水素還元.佐伯雄造,松崎緉子,松島忠久 電気化学 35 46 1967

5 低級塩化モリブデンの不均化反応.佐伯雄造,松崎緉子,松島忠久 電気化学 35 298 1967

6 低級塩化モリブデンの水素気流中での挙動.松崎緉子,佐伯雄造 電気化学 35 448 1967

7 八三塩化ニオブ―アルカリ金属塩化物系融解塩の導電率. 
佐伯雄造.鈴木正

電気化学 34 501 1966

8 融解アルカリ金属塩化物中のニオブと低級塩化ニオブとの平衡. 

佐伯雄造,鈴木正
電気化学 34 691 1966

9 八三塩化ニオブ―アルカリ金属塩化物系融解塩中のニオブの分極 
特性.佐伯雄造,鈴木正

電気化学 35 42 1967

10 八三塩化ニオブの電解還元過程.佐伯雄造,鈴木正,大谷雅彦 電気化学 35 193 1967

11 五酸化タンタルの塩素化.佐伯雄造,松崎緉子,箭内正孝, 

舟木好右衛門

工業化学 71 346 1968

12 五塩化タンタルの二,三の熱化学的性質.佐伯雄造,松崎緉子, 

箭内正孝,舟木好右衛門
工業化学 71 350 1968

13 溶融KCl及びNaCl-KCl溶に対する1,2価塩の効果. 

萩原尚男,小山田了三,福島清太郎
電気化学 33 822 1965

14 Studies on the Fused BeCl2-NaCl Systems by E. M. F.

T. Kuroda, R. Oyamada J. Electrochem. Soc. Japan 35 125 1967
15 Studies on the Fused ThCl4-NaCl System by E. M. F.

S. Yoshida, R. Oyamada, T. Kuroda J. Electrochem. Soc. Japan 35 183 1967

16 溶融四塩化ナトリウム及び溶融四塩化トリウム―塩化ナトリウム 

混合浴の電導度.吉田晋,小山田了三,黒田正

電気化学 36 297 1968

17 直接還元に用いる原料膠質土の熱的性状について(含アルミナ鉱 
石の直接還元による粗アルミニウム合金の製造Ⅰ)菊地武昭,

日本金属学会誌 30 840 1966



番号 題名及び著者名 誌 名 巻 頁 年

黒沢利夫,柳橋哲夫

18 直接還元に用いる原料ボーキサイトの熱的性状(含アルミナ鉱石 

の直接還元による粗アルミニウム合金の製造Ⅱ)菊地武昭, 
黒沢利夫,柳橋哲夫

日本金属学会誌 31 19 1967

19 二酸化けい素の炭素還元(含アルミナ鉱石の直接還元にるよ粗ア 
ルミニウム合金の製造Ⅲ)

日本金属学会誌 32 25 1968

20 アルミニウムのサブハライド製錬における2Al(1)+AlCl3(g)=3Al
Cl3(g)の反応速度について.菊地武昭,黒沢利夫,柳橋哲夫

日本金属学会誌 33 305 1969

21 複雑硫化鉱の湿式処理に関する基磯的研究(第1報).―各種硫 
化鉱物の電位と溶解性との関係―.吾妻 潔,後藤佐吉,亀谷 博, 
斉藤幸七,朝倉岩三

日本鉱業会誌 85 759 1969

22 Carbothermic Reduction of Silica (Studies on the Production 
of Crude Aluminum Alloy by the Direct Reduction of Alum­
inous Ores (Ⅲ)). T. Kikuchi, T. Kurosawa, T. Yagihashi

Trans. JIM 10 140 1969

23 二酸化ゲルマニウムの水素還元.長谷川良祐,黒沢利夫,柳橋哲夫 日本金属学会誌 34 132 1970

24 酸化ニッケルの加圧水素還元.黒沢利夫,長谷川良祐,柳橋哲夫 日本金属学会誌 34 481 1970

25 アルミナ,含アルミナ鉱石の炭素還元およびそれにおよぼす2 , 
3の添加物の影響.菊地武昭,落合貞行,黒沢利夫,柳橋哲夫

日本金属学会誌 34 643 1970

26 ジローおよびエルー炉によるボーキサイトならびに膠質上の還元. 

菊地武昭,黒沢利夫,柳橋哲夫

日本金属学会誌 34 650 1970

27 複雑硫化鉱の湿式処理に関する基礎的研究(第2報)――黒鉱浮 
選精鉱の電位と溶解性との関係―― 吾妻 潔,後藤佐吉, 
亀谷博,斉藤幸七,朝倉岩三

日本鉱業会誌 86 441 1970



番号 題名及び著者名 誌 名 巻 頁 年

5.加工法
5.1鋳 造

1 2tMBCキュポラの溶解特性に関する研究.生井 亨,牧口利貞 
菊地政郎,村松晃,持田忠明,馬場考

鋳物 38 707 1966

2 2tMBCキュポラ操業のプロセス解析に関する研究•吉村 浩, 
栗原豊,牧口利貞

鋳物 39 391 1967

3 キュポラ用パッチング材に関する研究.生井亨,牧口利貞 鋳物 39 509 1966
4 ゾーンメルトした鋳鉄の組織について.生井 亨,菊地政郎 鋳物 39 1 1967
5 Utilization of Partially Reduced Iron Ore for Cupola Melting.

T. Makiguchi, T. Tanaka 35th Intern. Foundry Congr. No. 28 Oct. 1968
6 キュポラ原料としての半還元鉱の利用に関する一考察.田中龍��男, 
牧口利貞,村松 晃,菊地政郎,生井 亨,三井達郎,米田健三, 

馬場孝,福田千春

鋳物 39 206 1967

7 半還元鉱による2 t熱風水冷式キュポラ操業のプロセス解析に関 

する研究.吉村浩,栗原豊,牧口利貞
鋳物 39 393 1967

8 鋼材を原料とする2t熱風水冷式酸性キュポラのプロセス解析に関 
する研究.吉村浩,栗原豊,笹原孝,山中昇

鋳物 40 799 1968

9 熱風水冷式塩基性キュポラの実験操業へのプロセス解析の適用に 

関する研究.吉村浩,栗原豊,土井仁
鋳物 40 883 1968

10 キュポラ操業のプロセス解析における時差の検出に関する研究. 

吉村浩,栗原豊,笹原孝,山中昇
鋳物 40 501 1968

11 Variation of Carbon Content in Molten Iron with Charging 

Manner of Metals and Blast Rate in Cupola Operation.
N. Kayama, K. Abe, H. Yoshimura.

Congress Paper of the 

35th International Foundry 
Congress

1968

12 酸素富化によるキュポラの炉況修正に関する研究.吉村 浩 鋳物 41 187 1969
13 コンピュータ利用による炉況修正の一考案.吉村 浩,牧口利貞, 

笹原孝

鋳物 41 631 1969

14 低硫黄ねずみ鋳鉄の諸性質について.生井 亨,千田昭夫 鋳物 41 21 1969
15 酸化腐食法による鋳鉄中の黒鉛粒の内部構造の電子顕微鏡的観察. 

萩原茂示,牧口利貞
鋳物 41 173 1969

16 統計的表示をした2 , 3の球状黒鉛鋳鉄の疲れ強さについて. 
菊地政郎,中山良一

鋳物 41 885 1969

17 ダイカスト鋳造の鋳巣発生要因の統計的解析.有本信也,真保和夫 鋳物 41 98 1969
18 酸素富化によるキュポラの炉況修正に関する研究.吉村 浩 鋳物 41 187 1969

19 鋳鉄のクレージングに関する試験装置の試作と一実験.生井 亨 鋳物 42 3 1970

20 シャフト炉の操業管理の自動化(No.1)高炉の自動制御. 
牧口利貞

鋳物 42 429 1970

21 シャフト炉の操業管理の自動化(No. 2)キュポラ操業管理の自 

動化.牧口利貞
鋳物 42 501 1970

22 主成分分析法による球状黒鉛鋳鉄のピンホール生成要因の解析. 
栗原豊

鋳物 42 617 1970

23 溶湯の直接圧延法によるクラッド板の製造.佐藤 彰 日本金属学会誌 34 775 1970



番号 題名及び著者名 誌 名 巻 頁 年

24 溶湯の直接圧延におよぼす板厚の撮響.佐藤彰 日本金属学会誌 34 780 1970
5.2塑性加工

1 鋼の衝撃押出し(第1報)熱間押し出し.河田和美,鈴木正敏, 
池田定雄,隈部智雄,田頭扶

塑性と加工 7 561 1966

2 衝撃押出しの力学的解析と実験結果との比較.河田和美, 

鈴木正敏,池田定雄,田頭扶
塑性加工 7 615 1966

3 Some Experiments and Dynamical Considerations on Impact
Extrusion. T. Kawada, M. Suzuki, T. Takeuchi, S. Ikeda,

T. Dendo, T. Kumabe Annals of the C. I. R. P. 14 35 1966

4 Fundamental Experiments and an Application to the Impact
Extrusion of Steel.T. Kawada, M. Suzuki, T. Dendo

Proc. 7th. Intern. M. T. D. R. Conf. 115 1966

5 塑性加工におけるメタルフロー検出へのRIの利用.前橋陽一, 日本金属学会報 

塑性と加工
5
8

369

707

1966

1967

5.3熱処理
1 Cr-Mo浸炭鋼の変態特性に関する研究.中島宏興,荒木 透 鉄と鋼 52 1061 1966

Trans. ISIJ 7 9 1967

2 Ni-Cr-Mo鋼におけるベイナイトの生成挙動におよぼすマルテン 

サイトの影響.中島宏興,荒木透
鉄と鋼 52 1621 1966

3 Ni-Cr-Mo鋼の衝撃性質におよぼすマルテンサイトおよびベイナ 
イト組織の影響.中島宏興,荒木透

鉄と鋼 53 1296 1967

4 ガス浸炭窒化層の炭素および窒素の挙動におよぼす少量のCr, 

Moの影響.倉部兵次郎,荒木 透
鉄と鋼 53 1285 1967

5 1% Cr鋼の浸炭および浸炭窒化層の昇温ころがり疲れ特性. 

倉部兵次郎,荒木透

鉄と鋼 53 1306 1967

5.4粉末冶金

1 噴霧黄銅紛の焼結.田村皖司,鰐川周治,武田 徹 粉末冶金 13 221 1966

2 ロール間におけるモリブデン粉末の圧縮成形について.田村皖司 , 

野田竜彦

粉末冶金 15 26 1968

3 噴霧法における多孔質青銅粉の製造.田村皖司,鰐川周治 粉末冶金 15 308 1968

4 液体噴霧法における噴霧条件について.田村皖司,鰐川周治 粉末冶金 15 302 1968

5 粉末圧延法によるモリブデンの薄板について.田村皖司,野田竜彦 粉末冶金 15 9 1968

6 銅系焼結体に及ぼす微粒電解銅粉の影響.田村皖司 銅と技術 3 3 1967

7 粉末冶金用金属粉末の製造法.田村皖司 電気化学 37 392 1969

8 Cr-Niオーステナイトステンレス鋼粉の圧縮成形ならびに焼結. 

武田徹,田村皖司

粉末冶金 17 97 1970

9 母合金混合法による焼結モネル合金の製造.田村皖司,武田 徹 粉末冶金 17 97 1970

10 微粒電解銅粉の諸性質に及ぼす造粉処理の効果.田村皖司 銅と技術 6 28 1970

11 ステンレス鋼圧粉体の焼結に伴うち密化について.武田 徹, 

田村皖司

粉末冶金 17 220 1976

12 液体噴霧法によって製造したFe-Cu合金紛の2 , 3の性質. 

田村皖司,武田徹,宮本徹
粉末冶金 17 256 1971

5,5腐食・表面処理



番号 題名及び著者名 誌 名 巻 頁 年

1 アルミニウムの水腐食におよぼす障壁層厚さの影響.後藤建次郎, 

伊藤伍郎,清水義彦

軽金属 19 264 1969

2 オーステナイトステンレス鋼の高温流水中の耐食性に及ぼす鋼種 

の影響.伊藤伍郎,清水義彦,佐藤俊司

防食技術 18 345 1969

3 酸性水溶液中におけるアルミニウム陽極酸化皮膜の溶解現象. 

福島敏郎,福田芳雄,伊藤伍郎
金属表面技術 20 506 1969

4 ボロンステンレス鋼の高温水中腐食の研究.伊藤伍郎,清水義彦, 

佐藤俊司,臼杵隆吉,柳沢文夫
日本金属学会誌 29 56 1965

5 高温塩化物水溶液中におけるオーステナイトステンレス鋼の応力 
腐食割れ感受性におよぼす合金組成の影響.伊藤伍郎,石原只雄, 

清水義彦

日本金属学会誌 30 888 1966

6 高温塩化物水溶液中におけるオーステナイトステンレス鋼の応力  
腐食割れ感受性におよぼす添加元素の影響.伊藤伍郎,石原只雄, 

清水義彦

日本金属学会誌 32 295 1968

7 高温炭酸ガス中におけるFe-Al合金の酸化の研究.伊藤伍郎, 

池田清一

日本金属学会誌 30 995 1966

8 高温炭酸ガス中におけるFe-Al-Cr合金の酸化におよぼすCrの 

影響.伊藤伍郎,池田清一

日本金属学会誌 31 1036 1967

9 低温硬質陽極酸化過程におけるAl陽極の局部腐食.福島敏郎, 

伊藤伍郎

金属表面技術 19 188 1968

10 Al陽極の局部腐食.福島敏郎 金属表面技術 19 276 1968

11 縦型電解槽内の電流分布および陽極の焼け現象.福島敏郎 金属表面技術 19 177 1968

12 硫化水素水溶液中における軟鋼の陰極防食に関する研究. 

伊藤伍郎,小林豊治,藤井哲雄
水曜会 16 359 1968

13 高温塩化物水溶液中におけるオーステナイトステンレス鋼の応力 
腐食割れ感受性におよぼす不純物の影響.伊藤伍郎,石原只雄, 

清水義彦

日本金属学会誌 34 101 1970

14 Fe-Al-Cr合金の耐酸化性と機械的性質におよぼすZr添加の影 

響.池田清一,大橋重雄,伊藤伍郎

日本金属学会誌 34 1140 1970

15 中性水中のアルミニウムの孔食におよぼす酸化剤の影響.後藤建 

次郎,伊藤伍郎,清水義彦
軽金属 20 88 1970

16 モノカルボン酸によるアルミニウムの陽極酸化および局部腐食. 

福島敏郎,福田芳雄,佐藤芳久

金属表面技術 21 319 1970

17 高温純水中におけるステンレス鋼の分極挙動に及ぼす水温および 

水中溶存酸素の影響.藤井哲雄,小林豊治,伊藤伍郎

日本金属学会誌 35 41 1971

18 高温硫酸ナトリウム水溶液中におけるオーステナイトステンレス 

鋼のアノード分極挙動.藤井哲雄,小林豊治,伊藤伍郎

日本金属学会誌 35 47 1971

19 アルミニウムの孔食におよぼすpHと溶存酸化剤の影響.後藤建 
次郎,伊藤伍郎,清水義彦(東大生研井上健,加藤正夫)

軽金属 21 27 1971

5.6溶 接
1 Structural Steels and their Problems of Welding in Japan. 

U. Hashimoto, M. Inagaki
ソ連誌(自動溶接)№.8 
ソ連誌(自動溶接)№.9

26
8

1967
1967

2 γ相凝固とδ相凝固に対する炭素当量について.和田次康 溶接学会 36 986 1967



番号 題名及び著者名 誌 名 巻 頁 年

3 凝固にともなう化学反応.和田次康 溶接学会 36 986 1967
4 溶射に用いるプラズマジェットの性質について蓮井淳, 
北原繁,福島孟

溶接学会 36 571 1967

5 プラズマアーク溶接の研究(第1報,ステンレス鋼および軟鋼に 
対する溶接).蓮井 淳,笠原英司,田口裕也

機械学会論文集 34 362 1968

6 プラズマジェット溶射皮膜における残留応力について.蓮井淳, 
北原繁

溶射協会 5 191 1968

7 溶射に用いる酸素アセチレン炎の性質について.蓮井淳, 

北原繁,福島孟
溶接学会 36 662 1967

8 Influence of Heat Treatment on Creep Rupture Strength of 
Welded Joint of 2% Cr-1 Mo Steel.M. Inagaki, I. Okane 
M. Nakajima

溶接学会 34 395 1965

9 原子炉用HT70鋼大型溶接継手のクリープラプチャーに関する 
研究(第3報).稲垣道夫,岡根 功

溶接学会 37 621 1968

10 原子炉HT70用鋼大型溶接継手のクリープラプチャーに関する 
研究(第4報).岡根 功,稲垣道夫

溶接学会 37 978 1968

11 100キロ高張力鋼多溶接継手の割れ試験結果.中村治方, 
稲垣道夫,三谷良光

Weld. J. 47 35-S 1968

12 鋼溶接時の低温割れと水素の影響.稲垣道夫,中村治方 溶接学会 36 597 1967
13 Studies on the Sulphide Corrosion Cracking of High Strength 

Steels Caused by H2S. H. Kihara, M. Watanabe, 
K. Horikawa, M. Inagaki

Proc. 7th World Petroleum Congr. 9 235 1967
14 炭素鋼圧接部の高温顕微鏡的研究.橋本達哉,田沼欣司 溶接学会 36 1301 1967
15 圧接部の機械的性質におよぼす表面処理の影響について. 

橋本達哉,田沼欣司

溶接学会 37 1080 1968

16 摩擦圧接現象について(摩擦圧接の研究.第4報).蓮井 淳, 
福島貞夫,衣川純

溶接学会 36 1275 1967

17 試作摩擦圧接機による2, 3の実験.蓮井 淳,福島貞夫, 

衣川純一

機械学会 71 1790 1968

18 銀系ろうによるチタンのろう付について.和田次康,雀部 謙, 

田辺誠一

溶接学会 36 820 1967

19 鉄合金に対する純銀のぬれについて.和田次康,雀部 謙, 

田辺誠

溶接学会 37 974 1968

20 ろう付継手の強度試験方法.和田次康 溶接学会 37 677 1968

21 ろうのぬれの基礎的研究.和田次康,福本 保 溶接学会 37 845 1968

22 チタンのろう付.和田次康 軽金属溶接 67 316 1968

23 モリブデンの拡散接合.橋本達哉,田沼欣司 溶接学会 37 1345 1968

24 低真空電子ビーム溶接に関する二,三の実験.橋本達哉, 

松田福久,大橋修,入江安定

溶接学会 38 1090 1969

25 高張力鋼の溶接割れと熱影響部の切欠じん性.木原 博, 

稲垣道夫,池田一夫

溶接学会 38 33 1969

26 プラズマジェットによるニッケル基合金の溶射について.蓮井 溶射協会 6 324 1969



番号 題名及び著者名 誌 名 巻 頁 年

淳,北原繁

27 溶接用SH-CCT図におけるフェライト変態域について.溶接用

SH-CCT図の検討(第2報).稲垣道夫,春日井孝昌

溶接学会 39 747 1970

28 プラズマスポット溶接に関する研究.蓮井 淳,笠原英司, 
田口裕也,大和俊介

機械学会論文集 35 2439 1969

29 固相圧接部の結晶粒界移動に関する研究.橋本達哉,田沼欣司 溶接学会 38 1225 1969

30 炭素鋼圧接継手の組織とその機械的性質について.田沼欣司, 

橋本達哉

溶接学会 39 779 1970

31 溶接用SH-CCT図におけるフェライトについて.稲垣道夫, 

春日井孝昌

溶接学会 39 175 1970

32 プラズマジェットによるアルミナの溶射について.蓮井 淳, 

北原繁,東雅弘

溶射協会 7 346 1970

33 プラズマジェットによるジルコニアの溶射について.蓮井 淳, 

北原繁,東雅弘

溶射協会 7 357 1970

追加

2.1構造材料―鉄系
金属における定量的オートラジオグラフィのモデル実験(第1報)

鉄鋼中の35Sに関する研究.新妻主計,荒木 透,坂口好弘

Radioisotopes 18 440 1969



昭和46年度年次研究計画

1プロジェクト研究(16件)

○印は新規テーマを示す(1)特別研究(3件)

研 究 題 目
研究期間 
昭和年度 担当研究部 研究担当者

1.連続製鋼技術に関する研究 42 ～47 工業化 中川龍一

2.高融点金属・合金に関する研究 44～46
特殊材料,金属物理, 
非鉄金属,電気磁気 依田連平

3.超強力鋼に関する研究 45 ～47 鉄鋼材料 金尾正雄

(2)原子力研究(6件)

研 究 題 目
研究期間 
昭和年度 担当研究部・室 研究担当者

1.原子炉用金属材料の腐食防食に関する研究 33 ～49
腐食防食研究部湿食研 
究室 清水義彦

2.原子炉用材料の特殊な溶接法の開発に関す 
る研究 37 ～46 溶接研究部圧接研究室 橋本達哉

3.原子炉用ジルコニウム合金に関する研究 41～46
非鉄金属材料研究部第 
3研究室 木村啓造

4.金属材料の放射化分析法に関する研究 39 ～48
金属化学研究部第3研 
究室 千葉 実

5.鉄鋼の製造過程における物質移動のRIに 
よる究明に関する研究 42 ～47

製錬研究部鉄製錬第1 
研究室 大場 章

6.原子炉用バナジウム合金に関する研究 45 ～49 原子炉材料研究部長 渡辺亮治

(3)指定研究(5件)

研 究 題 目
研究期間 
昭和年度 担当研究部・室 研究担当者

1.紛鉄鉱石のガス還元に関する研究 44～48
製錬研究部鉄製錬第2 
研究室 田中 稔

2.高張力鋼の脆性破壊に関する研究 44 ～48
鉄鋼材料研究部鉄鋼第 
1研究室 津谷和男

3.超電導材料に関する研究 43 ～47
電気磁気材料研究部電 
気材料研究室 太刀川恭治

4.片面溶接の開発実用化に関する研究 43 ～46 溶接研究部長 稲垣道夫

⑤水中溶接法の開発に関する研究 46 ～47
溶接研究部特殊溶接研 
究室 蓮井 淳

(4)材料強さデータシート(2件)

研 究 題 目
研究期間 
昭和年度 担当研究室 研究担当者

ク
リ
ー
プ
デ 

ー
タ
シ
ー
ト

1.国産高温材料のクリープ特性に関する 
研究 41～55

材料試験部
クリープ第1 横井 信

2.特殊なクリープ特性に関する研究 44 ～50 〃クリープ第2 田中千秋
3.クリープの形状寸法効果特性に関する 
研究 45 ～52 〃材料試験部付 福本 保



研 究 題 目
研究期間 
昭和年度 担当研究室 研究担当者

疲
れ
デ
ー 

タ
シ
ー
ト

1.金属材料の確率疲れ特性に関する研究 45 ～49 材料試験部疲れ第1 西島 敏

2.構造用材料の疲れ特性に関する研究 45 ～49 〃 疲れ第2 佐々木悦男

3.金属材料の高温疲れ特性に関する研究 45 ～49 材料試験部長 吉田 進

2経常研究(62件)
大
分
類

中
分
類

研 究 題 目
研究期間 
昭和年度 担当研究部・室 研究担当者

1
.

金

属

の

物

理

と

化

学

16
テ
ー
マ

金

属

の

物

理

1.鉄単結晶の塑性に関する研究 42 ～48 金属物理 第2 武内朋之

2.金属間化合物の塑性に関する研究 44 ～46 〃 部長 吉田秀彦

3.高圧下の拡散に関する研究 41～46 〃 第3 吉川明静

4. BCC金属の格子欠陥に関する研究 44～46 〃 〃 小川恵一

5.遷移金属の磁性と超電導に関する研究 44～49 〃 第1 能勢 宏

6.金属酸化物およびⅣ族半導体の格子欠 
陥に関する研究 40 ～47 〃 所付 橋口隆吉

7.マルテンサイト変態に関する研究 45 ～50 〃 第4 梶原節夫

⑧.鉄合金の電子構造に関する研究 46 ～50 〃 第1 大河内真

9.金属―非金属遷移に関する研究 43 ～48 〃 第3 坂田君子

計
測
計 

算
制
御

10.電子計算機による測定データ処理に関 
する研究 45 ～48 金属物理 電算機 山本 巌

金
属
の
化
学

11.ハロゲン化物系溶融塩中の結合状態に 
関する研究 44 ～49 金属化学 第4 鈴木 正

⑫.金属-気相界面の反応の物理化学的研 
究 46 ～50 〃 第2 新居和嘉

13.融解塩の基礎的研究 44～50 〃 第4 河村和孝

分
析
化
学

14.溶媒中の溶質金属原子の結合状態に関 
する研究 42 ～49 〃 第1 川瀬 晃

15.分析法の開発および問題点の検討に関 
する研究 45 ～50 〃 分析 須藤恵美子

16.溶鋼の直接分析に関する研究 44～46 〃 〃 高橋 務

構
造
材
料

17.超高圧下における鉄鋼の相変態に関す 
る研究 39 ～46 鉄鋼材料鉄鋼第2 内山 郁

18.鋼中の非金属介在物に関する研究 40 ～46 〃 〃 内山 郁

19.鉄鋼中における含有元素の偏析及び拡 
散に関する研究 41～47 〃 〃 星野明彦



大
分
類

中
分
類

研 究 題 目
研究期間 
研究年度 担当研究部・室 研究担当者

2
.

材
料
技
術―

新

材

料

と

材

質

17
テ
ー
マ

―

鉄
系

20.鋼中の快削性介在物の挙動に関する研 
究

21.R Iによる微量不純物を含む鉄の凝固 
に関する研究

38 ～46

44 ～46

鉄鋼材料

原子炉 
材料

特殊鋼
第1

R I

平井春彦

前橋陽一

非
鉄
系 

構
造
材
料―

22.チタン合金に関する研究

23.時効性銅およびニッケル合金に関する 
研究

24.時効性アルミニウムおよびマグネシウ 
ム合金に関する研究

44 ～47

45 ～48

42～46

非鉄金属 
材料

〃

〃

部長

第1

第4

木村啓造

辻本得蔵

松尾 茂

耐
熱
材
料

㉕.析出硬化型オーステナイト耐熱鋼に関 
する研究

㉖.鋳造Ni基耐熱合金に関する研究

46 ～48

46～48

鉄鋼材料 

特殊材料

特殊鋼
第2 

超耐熱

山崎道夫

渡辺 亨

原
子
炉
材
料

27.金属材料の照射損傷に関する研究

28.原子炉用耐熱材料に関する研究

45 ～46

45 ～49

原子炉 
材料

〃

部長

構造材

渡辺亮治 

吉田平太郎

電
子
材
料

29.金属間化合物半導体に関する研究

30.電気接触材料に関する研究

31.電子工業用磁性材料に関する研究

36 ～46

39 ～46

43 ～48

電気磁気 
材料

〃

〃

金属間 

磁性

〃

増本 剛

鈴木敏之 

森本一郎

特
殊
材
料

㉜.ウィスカー強化型合金に関する研究

33.繊維系複合材料に関する研究

46～50

44 ～49

特殊材料

〃

特殊

複合

高橋仙之助

渡辺 治

6

テ
ー
マ 

3
.

材
料
技
術―

材
料
の
強
さ

塑
性
・
脆
性

34.金属材料の塑性に寄与する諸因子に関 
する研究

㉟.強力鋼の破壊に関する研究

36.鉄鋼の脆性破壊に関する研究

37.金属および鋼の高温における磨耗に関 
する研究

44 ～47

46 ～50

45 ～52

44 ～47

材料強度 

鉄鋼材料 

材料強度

〃

静強 

特殊鋼
第2 

動強

〃

舟久保熙康 

青木孝夫 

辻 栄一 

辻 栄一

疲れ 38.疲れきれつ伝ぱに関する研究 42 ～47 〃 部長 岩元兼敏

非
破
壊

39.非破壊検査法の定量化に関する研究 43 ～47 〃 非破壊 木村勝美

4
.

新
製

鉄
製
錬

40.予備還元原料を用いる新製銑技術に関 
する研究

41.製鋼過程の反応機構に関する研究

42 ～46

43 ～47

製錬

〃

鉄製錬
第2 

鉄製錬
第3

田中 稔

郡司好喜



大
分
類
造
技
術―

製
錬
法

5

テ
ー
マ

5
.

新
製
造
技
術―

加

工

法
18
テ
ー
マ

中
分
類

非
鉄
製
錬

鋳 

造

塑
性
加
工

熱

処

理

粉
末
冶

金

腐
食
お
よ
び
表
面
処
理

溶 

接

研 究 題 目
研究期間 
昭和年度

担当研究部・室 研究担当者

㊷. 硫化鉱のフラッシュ製錬の基礎研究 46 ～50 製錬
非鉄製錬 
第1

黒沢利夫

43. 難溶性鉱石の処理に関する研究 44 ～50 金属化学 第4 武内丈児

44. 銅製錬の連続化に関する研究 43 ～49 製錬
非鉄製錬 
第2

亀谷 博

45. 鋳造品の製造と材質に関する研究 45 ～49 製造冶金 鋳造 菊地政郎

46. 金属溶解操業の計装制御に関する研究 44 ～46 〃 部付 吉村 浩

47. 半還元鉱を原料とするキュポラ操業法 
に関する研究 42 ～46 鉄鋼材料 部長 田中龍男

48. 鋼の強加工に関する研究 43 ～47 製造冶金加工冶金 牧口利貞

49. 鋼材の各種熱処理変態曲線に関する研 
究

39 ～46 〃 熱処理 中島宏興

50. 鋼の浸炭窒化に関する研究 43 ～46 〃 〃 倉部兵次郎

51. ステンレス鋼の熱処理による性能向上 
に関する研究 46 ～48 〃 〃 渡辺 敏

52. 金属粉末の製造ならびに焼結加工に関 
する研究 38 ～46 〃 粉末冶金 田村皖司

53. 構造用鋼の大気腐食に関する研究 40～49 腐食防食表面処理 福島敏郎

54. 鉄鋼の海水腐食防止法に関する研究 44 ～47 〃 防 食 小林豊治

55. アルミニウムの孔食発生と組織の関連 
の研究 45 ～46 〃 湿 食 伊藤伍郎

56. アルミニウム材料の硬質陽極酸化に関 
する研究 46 ～48 〃 表面処理 福島敏郎

57. 金属の表面皮膜の生成および成長に関 
する研究 46 ～48 〃 部 長 鈴木正敏

58.
溶着金属のガス吸収に関する研究 46～50 溶 接溶接冶金 宇田雅宏

59. 溶接欠陥と機械的諸性質に関する基礎 
研究

46～50 〃 〃 岡根 功

60. 固相接合に関する研究 44 ～48 〃 圧 接 橋本達哉

61. 構造用鋼の溶接性に関する研究 41～48 〃 融 接 稲垣道夫

62. 特殊溶接法の開発に関する研究 41～48 〃 特殊溶接 蓮井 淳







科学技術庁金属材料技術研究所 

15年のあゆみ編集小委員会

委員長 吉 田 進

委員 吉 田 秀 彦

柳 橋 哲 夫

木 村 啓 造

鈴 木 正 敏

吉 川 明 静

河 村 和 孝

津 谷 和 男

田 村 皖 司

幹事 林 弘

前幹事 佐々木 武

編集事務 
担 当 高 桑 光 寿

発行 科学技術庁金属材料技術研究所

東京都目黒区中目黒2―3―12 (〠153) 

電話719―2271(代表)

発行日 昭和46年7月1日

印刷所 大蔵省印刷局









