# Fileset

[NRIMNews1979-09.pdf](https://mdr.nims.go.jp/filesets/04a93220-521b-4270-8bfb-5c729117c1a4/download)

## Creator

坂内 富士男

## Rights

In Copyright[In Copyright](http://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/)

## Other metadata

[金材技研ニュース 1979 No.9](https://mdr.nims.go.jp/datasets/f33e06d4-48b7-49ce-9c29-a5a43f440c69)

## Fulltext

金属技研ニュース　1979　No.9七〇一．ゼEoo一一〇EωEo．垣o］一〇〇〇一〇0＝あ○蜆oo一］o－Eo－ooo］’oo’0E0f000眈o〇一10－〇一眈○眈ωEo．但≧聖三…ω…Z－ooω］0f←‘■金属材料技術研究所クリープ試験温度監視装置　当所におけるクリープデータシート試験計画は開始後すでに約！2年経過しており．一部の長時間試験には10年を越えたものもある。得られた結果はNRIM　CREEP　DATA　SHEETシリーズとして，Nα30まで刊行され，高温構造設計の貴重なデータソースとして内外から注目されている。　クリープ試験部には，このクリープデータシート試験のため約1，100台のク1トプ試験機が設置されており，毎日約2，000点以上の温度測定点（白金熱電対）を押釦式切換スイッチとデジタル電圧計により，これまでマニュアルで測定記録していたが，膨大な測定記録の処理および休日・夜間の定期的な測定は不可能であった。また，進行中の試験片（常時約2，100本以上）に関する試験条件および途中データに関する記録ファイル量も年々「1　　　　　コント■　　　　　　ローラ■　磁気ディスクl　　　1600BPI1　磁気テープl　HO行ノ分　ラインプリンタ■　　　　　中央監視室L■r増加し，これらを収納するために大きなスペースが必要となってきた。そこで，クリープ言式験室における温度の自動測定と試験機の運用管理を行うためクリープ試験温度監視装置を導入した。図はその構成を示す。　このシステムでは毎日2回，夜間と早朝，2，420点の熱電対によって温度を測定し，JIS規格値内にあることを確認する。また，約3，100本分の試験片について，試験条件（温度，荷重，試験片番号，予定時間，開始時刻など）のデータをディスプレイによリいつでも参照でき，さらに各試験機の使用状況についての問合せおよび帳票出力が可能である。このため有効な情報の入手が容易となり，よりきめ細い試験が進められるようになった。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　「温度損■」定（1日2回，PR熱電対〕センタPI／Oコンソールタイプライタデイスプレイ　1920字RS－1　　　　RS－2　　　　RS－3カードり一ダ」334点　　　　　　328点　　　　　390点　　　　　　3ヨ6点　　　2階クリープ試験室300枚粉　1　　　L　　温度測定（1日2回，PR熱電対）　　　　　　　　lRS．5　　　　RS．6　　　　RS，7　　　　RS．8　　　　■22呂点　　　　　22呂点　　　　　2眺点　　　　　28呂点　　　　　■　　　1階クリープ試験室　　　　　　　■　　　　　　　　　　　　　　　　　」クり一プ試験温度監視装置の構成一1一鋳造工場レイアウト計画への統計的データ処理法の適用　近年，諾工業の品質管理，工程管理等に対して統計的手法が広く利用されている。しかしながら工場の建設及び装置の更新に関して品質管理面からの検討が十分なされていない。この閥題の検討には多くの工場のデータが必要であるが，そのためのデータサンプリングの方法ならびにその解析方法の困難さが障害になっている。現在，その手法を確立することが業界の大きな課題となっている。特に鋳造工業においては、この間題の早急な解決が強く要望されている。　金属物理研究部では，このような要望に応えて、金属加工研究部の協力を得て，鋳造工業の生型造型ラインを対象としてこの聞題解決の方法を検討した。まず種々の生型造型ラインについての情報を得るために120の事業所についてアンケート調査を行った。この場含に工場闘の技術的比較を行うためのアンケート項目は216項目とした。実際の解析では，216項園の中から鋳造技術上特に重要と思われる64項目を選択して使用した。解析は多くのデータの申に含まれている情報を集約し，有効な情報だけを取リ出すのに有効な多変量解析法の申の主成分分析法によって行った。この方法によると，鋳造工場の生型造型ラインの計画に必要な情報が第1主成分に現われた。そこで，その情報の主桂とも言うべき重要な困子だけを表に示した。これらの因子についてさらに層別し解析を行うと，それぞれの複雑にからみ合った因子の間の関係を明らかにすることができた。たとえば，図に示すように造型数と砂かみ不良とに欄関関係があることが明らかとなった。すなわち、現状の生型造型機は高速化するとともに高圧化する傾向にあることを考えると，高速高圧造型が進むにつれて砂かみ不良の発生率が増加する傾向にあることが分る。さらに細分化してデータを検討してみると，造型機の高速高圧化傾向と鋳物砂の混練条件とは反比例の関係にあることから，造型条件の高圧化が進むにつれて十分な混練条件が満されていないことが分る。以上の結果を総含してみると，造型機と混練機の能力的なマッチングの間題が砂かみ不良の発生に影響していることが分かる。またこの解析結果では造型機と混練機にかぎらず、他の装置の能力とのマッチングが不遭当な場含には，種々の製品不良が生ずることが明らかとなった。今回取り挙げたデータのようにシステム内に多種多様の因子が複雑にからみ含っている場含の解析には，以上に述べた統計的データ処理法が有効であり、この方法はこれまで主として勘と経験にたよってきた工場レイアウトに際して非常に効果的である。蒙　第1主成分分析において璽要な困子鰯　　　チ造　　型　　数集じん能力砂の総璽最ストレージ容量金　粘　土　量砂かみ不良　　60浅〕　50掛剖40綿硝K30予や　20禽　　｝O△△△△o　　⑥＠⑮o＠⑥0　　　　　　　　　　　50　　　　　　　　　　至O｛〕　　　　　　　　　150　　　　　　　造型数（枠数／時）　　図　砂かみ不哀と造型数ならびに混練条俳の関係。一2一高温低サイクル疲れき裂の伝ぱ速度　火力，原子力発電プラントなどの高温機器の各構造要素は，起動，停止，出力変動に伴う温度変化によって膨張収縮を繰返すため，疲れ破壊特に高温低サイクル疲れ破壊の問題が重視されている。たとえば高温圧力容器やボイラなどの強度設計に対して，材料の高温低サイクル疲れ寿命を考慮しなければならない。また高温機器の設計，安全保守管理に対しては，疲れ寿命ばかりでなく，機器の各部に発生する微少き裂を評価し，点検期間などを決めるために，疲れき裂の伝ぱ特性に関するデータも重要である。疲れ試験部では，各種国産耐熱構造用材料について，疲れ寿命のデータを中心とした高温疲れデータシートを作成し広く内外で利用されるよう公表しているが，同時にオーステナイトステンレス鋼については，高温におけるき裂伝ぱ速度を求めて，き裂伝ぱ速度におよぽす種々の因子の影響，き裂伝ぱ速度と疲れ寿命の関係等について調べている。　疲れき裂の伝ぱ速度を求める方法はいろいろあるが，今回は破断後の疲れ破面を走査型電顕で観察して求めた。オーステナイトステンレス鋼は，高温で破壊した場合でも破面上には写真のように写真　SUS321鋼の450℃における疲れ　　破面の走査型電顕写真　　　（矢印はき裂の伝ぱ方向を示す）ストライエーションと呼ばれる疲れ破面特有のしま模様が広い範囲にわたって認められる。このストライエーションの1っ1つは，繰返しひずみの1サイクルとそれぞれ対応しているので，ストライエーション問隔をその位置における1サイクル当りのき裂伝ぱ速度とすることができる。写真からも明らかなように，き裂伝ぱ速度はき裂が大きくなるにしたがって速くなる。いろいろな試験条件でき裂伝ぱ速度を求めた結果，き裂伝ぱ速度におよぽすひずみサイクルの大きさ（ひずみ幅）や速度（ひずみ速度）の影響が明らかとなり，試験温度が一定のとき，き裂伝ぱ速度はひずみ幅，ひずみ速度およびき裂長さの関数で表示することができた。　各試験条件のき裂伝ぱ速度の代表値として，き裂長さが1㎜のところの値を用いて，き裂伝ぱ速度と疲れ寿命の関係を示したのが図である。この図から，き裂伝ぱ速度と疲労寿命の関係が定量化され，またこの関係式を用いて，疲れ寿命に対してき裂の発生過程または伝ぱ過程の占める割合が，疲れ寿命だけの関数で表わすことができた。たとえば疲札寿命が1OOO回のとき，き裂の伝ぱ過程の占める割合は77％にも達することがわかった。この結果は，破面上にある全ストライエーションの数と疲れ寿命の割合とよく一致していた。里＜呈10漱ミ擦1び■1。 △SUS321鋼△ OSUS316鋼△　ヨ10 凶O△O　2「0…　　き裂伝ぱ速度　（㎜）図　き裂伝ぱ速度と疲れ寿命の関係一1一3一【特許紹介】鋳造品の表面欠陥を防止する生型粘結剤　　　発明考　牧口利貞、愈部兵次劉1，村松　晃　　　公告昭和52年4月30日，昭52－15453　　　特　許　昭和52年9月30ヨ，、第884545号　この発明は鋳鉄、鋳鋼などの鋳造晶の製遺に際し，生型が溶湯で加熱されることにより発生する表面欠陥を防止する生型粘緒翻に関するものであ乱　従来，けい砂を骨材とし，ベントナイトを粘緒剤とした生型には，しぼられ，すくわれなどの表繭欠陥が発生しやすいことはよく知られている。その防止対策として（1）ベントナイトの種類を選定する。（2〕けい秒申に澱粉類を添加する。（3）添加水のpHを議整するなどの季段が講じられ，その効果はある穫度認められている。しかしこれらの対策では必ずしも一ト分でなく，その解決は薬界の永隼の懸案である。本発明は水酸化マグネシウムと水酸化アルミエウムの混合物をベントナイトに添加することによi），これらの欠陥を防止することを特徽とする。すなわち遡常用いられているベントナイトに、これらの水酸化物をブレンドしたものを添加すると，注湯時の加熱によってスピネル（アルミン酸マグネシウム）を生成して，鋳型の強さを捜うことなく鋳型の表繭欠陥の発生を防止できる。この水酸化マグネシウムと水酸化アルミニウムの配含は璽鐙比で1対9から9対1の範囲で，この混含物のベントナイトに対する添加量はO．05～50％が適当である凸これらの水酸化物の配含比はベントナイトの鉱物組成及び化学組成によって決定され乱また添加鐙は一般自勺なベントナイトの場含には8－10％で十分その効果を発郷することができる。このような処理をしたベントナイトの使用方法は従来のものと全く同様であり、その造製も從来法と異るところがない。從って作薬性を阻審することもなく，また他の欠陥を誘発するようなこともなく，良晶歩留の向上に寄与する。水　中　溶接　法　　　発明者　衣川純一，欄幽貞夫，樹語　孟　　　公告昭和52雌6月21蘭、劃醤52－22903　　　特　許　日召和53年2月25臼．第899422号　この発明は，水申における溶接法に関するもので，溶接部の冷却を緩和させて，その材質劣化を軽減しようとするものである由　水中溶接部の冷却を緩和する方法として，ガス炎などの熱流休による予・後熱の適潔が試みられているが、水中溶接時の加熱・冷却は櫨めて急峻であつ，有効に予・後熱を行なう時期が溶接熱源の通過直前ないしは薩後のわずかな期閥に限楚されること，ならびに，熱流体から母板への熱伝達が環境水によ1〕妨げられて、予・後熱の熱効率が低いことなどの間題．拭があつ，来だ実用化されていない凸　この発明は，酸化化学反応により発熱する粉末の混含物を圧縮成形し，これを溶接部の片偶ほたは両側に閲鰯をおいて配列して、溶接に伴い，該溶接熱によって粉末混合物の発熱反応を行なわせることを特徴としており，粉末混含物の級成，璽鐙，形状および配列を変化させて加熱の連度、時期およぴ加熱領域を選定することによリ，任意に水中溶接部の冷却を緩和することができる。　プラズマアークを熱源として，摩さ12㎜の鋼板に水中ビード溶接（溶接入熱3．2×1Cり／㎝）を行なった場含，800℃から500℃まで冷却するに要する踏閥はボンドの申央部において3．1秒であ．〕，こオしに隣接する熱影饗部の硬さHv（10kgf）は337であった。　これに対して，3㎜x13㎜×7Smmの偏平6面体に成形したテルミット剤をその長辺が溶接進行ツテ陶に対して後方に45「頃斜し，かつ，各々の閲隅が2m㎜となるように溶接線の剛則に配列して溶接を行なった場含，同上の冷却所要時闘は5．6秒であり，硬さは289であつた。◆短　信◇●海外出張　堀国平利　疲れ試験部研究黛　金属材料の疲れ破壊機構に関する研究のため、昭和54年8月7日から昭和55年8月6日までの予定でフランス国々立パリ鉱山大学へ出張した。　池国歯三　非鉄金属材料研究部圭任研究官　第5回金属と含金の強度に関する圏際会識舳絡のため，昭和54年8月25日から昭和54隼9月3日まで西ドイツ園へ出張した。　太刀川恭治　電気磁気材料研究部媛　第3鰯副祭極低温材料会議出席のため，昭和54卒8月1蝸から昭和54寄8月29冒までアメリカ含衆園へ出張した。　伊藤嘉久勇　電気磁気材料研究部研究翼　趨電導材料の衡気自勺及び機械的特性の研究のため，昭和跳年8月3蜆から昭和55年8月30日までの予定でアメリカ含衆園ブルックヘブン国立研究所へ出張した。●受　賀　井上審成賞　俵閾遵平　クリープ蕎式験部授「鉄・マンガン・クロム系半願質磁石の製造技術」に対し昭和54年7月5日表彰を受けた。　　　　　　　通巻　第249号編集兼発行人　　板内富士男印　棚株式会社三興印刷　　　　　　東京都新宿区信濃町12　　　　　　電話東京（03）35ト38山代表）発行所科学技術庁金属材料技術研究所　　　　　　東京都目黒区中目黒2丁目3番12号　　　　　　電議　東京（G3）719－2271（代表）　　　　　　郵便番号　1534