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[NRIMNews1966-06.pdf](https://mdr.nims.go.jp/filesets/29a77b28-8141-49fc-92e5-105e0b1a616a/download)

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吉村 浩

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[材技研ニュース 1966 No.6](https://mdr.nims.go.jp/datasets/e726cf9b-eab5-49cc-8363-62f6c15eab2b)

## Fulltext

材技研ニュース　1966　No.6七Φ一．出Eoo一一〇⊂ωE0．oo］100．o0＝あ○蜆oo．］o－Eo－ooo］10’0E0f000眈o〇一10－〇一眈○眈餉Eo．但≧里三…ω…Z－o○餉］○工←金属材料技術研究所真空ろう接装置　現在2つの真空ろう接装置が溶接研究部において稼動中である。1つはモリブデソ発熱体を用いた抵抗炉形式のもので，昭和36年度に製作された。他の1つは高周波加熱方式によって昭禾1］39年度に製作されたものである。いづれも実験用の設備であるからろう付けすべき部品の大きさには制限があるカミ，それぞれの加熱方式の長所をよく生かした設計がたされているoモリブデソ抵抗発熱方式のもの（写真1，2）は最高加熱温度1500oCでろう材がかなり高融点のものでも接合可能である。炉の形状は板状の試験片ができるだけ均一な温度分布で加熱できるように設計されている。写真1　モリブデソ抵抗炉　　　型真空ろう按装置写真2 1司．．1二炉内音1玉その反面，加熱冷却の速度がかなりゆるやかであることは避けられない。　高周波加熱方式の装置（写真3，4）は，これに対して，加熱冷却速度が大きいことを第一の特徴　　　　　　　　　　　　　とする。これはろ　　　　　　　　　　　　　う付の能率だけの　　　　　　　　　　　　　問題ではなく，た　　　　　　　　　　　　　とえぽチタソのよ　　　　　　　　　　　　　うに接合部の合金　　　　　　　　　　帖苧　化がおこりやすい　　　　　　　　　嚢o帝　写真3　高周波加熱型真空　　材料では，かたり　　　　ろう接装置　　　、　本質的な意味をも　　　　　　　　　　　　　ってくる。　　　　　　　　　　　　　　この装置は，ガ　　　　　　　　　　　　　ラスのベルジャー　　　　　　　　　　　　　内で試料を加熱す　　　　　　　　　　　　　るOカロ熱コイルは　　　　　　　　　　　ノ種。の型が用意さ　　　　　　　　　　　　　れているが，材研　写真4　1司上試料加熱普1！　　式のろう接部圧縮せん断試験片は4個連続的に製作できるように考案された（写真4参照）。　真空度は，どちらの装置も作業時に10’5T。工、台である。この程度のいわゆる実用真空度中の金属表面の状態，真空度と接合11生の関係などについては，基礎的な課題として検討が必要であろう・1一含アルミナ鉱石の直接還元の原料となる膠質土の熱的性状　現在のアルミニウム製錬は，アルミナの溶融塩電解法であるが，これとは別にボーキサイトとか粘土などを用いる直接製錬法が研究されている。これは含アルミナ鉱石をコークスや木炭で還元して粗アルミニウム合金をつくり，次にサブハライド法で金属アルミにするものである。　製錬研究部乾式製錬研究室では，直接製錬法の原料として膠質土をとりあげ，その熱的性状をしらべた。膠質土は栃木，岩手，九州地区など広く分布し，埋蔵量は10億トソと推定されている。　風乾の精製膠質土は，水分15～25，Al．O島32～39，Si0229～41，Fe20高3～6％その他CaO，Mg02たどを含む。中心本体は火山噴出岩なる安山岩が降灰し，河川や湖沼底に堆積し，水化分解して生じた含水ぼんけい酸ゲルで、鉱物学ではアロファソに属する。用途は接触触媒，’’吸湿剤，磨粉などでその利用の拡大が望まれている。　熱天秤によると脱水は主に100～250oCでおこり，示差熱では約160oCに吸熱のピークが現われる。しかし500oC以上でも強固に結びついて離脱し難い水が存在することは，熱天秤のほか核磁気共鳴吸収において，500oC，1時問焼成物でも吸収が1～5ガウス問に現れることから推察された。　これは膠質土が無定形物から結晶化への途中にあるもので，諸種の原子の全く不規則な集りから，幾分規則的な層格子構造をもった部分に至るまでの規則度に差をもつ部分の結合体であることからおこる。すなわち水分は，粒子問隙白由水，層格子問隙自由水，層格子表面結合水，および結晶水たどからたり，後記の水分ほど高温になるまで残留するものである。この結晶的な水分は，赤外吸収で3500cm■1付近の吸収となって現われている。示差熱で約950oCに小さい発熱ピークが現われるが，これはX線から推察するとムライト（3A1203．2Si0。）の生成とSiO。の析出反応である。ムライトの核発生がX線では920oCからおこり，膠質土はメタカオリソ類似の無定形構造から，過剰のSiO。の析離をともないながらムライトを生成する。ムライトは1400．1600oCと高温になるに従い生成量を増し，1400oCでは写真のようた針状結品に発達する。1600oCにたるとムライトは棒状に発達し，その量は30分処理物で30％以上になる。　この過程は赤外吸収によると図1のように示される。ここで1600cm■ユの物理的な吸着水，3500Cm■ユの結晶的水分は高温になるほど減少する。800～1300cm■1の吸収は1000～1100cm■1のSi－0結合と，850～950cm■1のO－Al－OH結合の重畳で，高温になるほどO－Al－OHが崩れてSi－O結合が目立ち，結合力が増して高波数側へくずれる。また約500oC以上の処理物からは，750cm■1に吸収が現われはじめるが，これはSi－O－A1結合でムライト生成の準備的な過程が起こっていることを示Lている。　　　　　　　　　　5．o　　　　　　　　　　　　　ユo　　　　　　　oll　　　　　　　　　　■』o　　　　　　　　　　　　　　　　　〇　一・、1・川1‡1・写真　1400T　1時間処理の膠質土に生成した針状　　　ムライトの結一描」oo＝’．1ll．…1」『」500て’．一11t」1「1？oo’1’筥oo’〔11ll■」llll1l1吉1111｝　　s1－o‡非昌i－o一＾1　冊　　肥　　呈o　　咽　　1；　　14　　1宣　　10　　　　　波　触｝m－x　loo1図1　北上膠質土の赤外吸収18Cr－12Ni鋼の高温疲労強度　18－8系ステソレス鋼は約600oC以下の高温においてしぼしぼ用いられ，またオーステナイト系耐熱鏑の基本とも考えられる重要たものである。　高温強さ研究室では18Cr一王2N1鏑のクリープ破断強度が炭素量および熱処理によって大きく影響されることを示して来たが、同様に高槻疲労強度も炭素量を増し適当な熱処理を与えると著しく改善されることが判明した。　Cr18％，N112％を基礎にしてそれに炭素を0．06％（Z1鋼），0，！4％（Z2鋼）およびO．29％（Z4鋼）カlllえた三種類の鋼に！000．1080，王160および1250oCで111寺問の溶体化処理を加え，全て700．Cで2時間の時効を行たった。これらの試料に対して，600oC，3000rpmの条件で高添胴転帥げ疲労試験によるS－N漉線を求めた。測淑は試験片に熱電対をしぱり付けスリップリソグを遜して行なった。試験片の種類，応力および試験の経過と共に試験片内部の発熱が変化するので炉の温度設定を適当に一変えて常に一試験片表蘭が600．CになるようにしたO　結果は図1のようである。炭素量の増加に伴なって王〇一～107の破断寿命を与える応力値が大巾に増大することカ湖らかである。また溶体化温度の影響は炭素量の最も少ないZ1鋼では余り大きくたく，炭素量が増大する程その影響がはっきりして来る。　この高温疲労強さの傾向はクリープ破断強さの傾向より高混引張強さの傲向に似ている。図2にその結果を示す。試験温度は同じく600oCである。疲労試駿に際して荷重を加えると試験片の温度が上昇するがこの温度上昇と疲労強度とはかなりよく対応している。即ち岡じ応力で比較すると寿命の長いものは綴度上昇少たく，また岡じ寿命で比較すると（この場令応力は異なる）温度上昇はほぽ同じである。　たお疲労破断後の組織検査の結果割れは全て粒1ノ悦通っており粒界割れは全く見出されなかったo　なお本材料をクリープ破断させると割れは全て粒界で起る。犯ヨ7ヨ5333，　蝸2■崖廼呈7．25　23別191？　　　　　　　　十コOOO｛　　＼　　　　　一一一企…一一10舳　　　　・　　　　　】・一日一・一H石O℃　　、合o＼　　＿．．←．．＿丑2舳・　　　＼　　　＼　　　　＼　　　’＼□口。㌫　　・＼。　　＼・　　　＼　＼全　。、　　　　＼、　　＼＼　　　　　　＼　　　　　　＼　　　　　　　　一、　　　　　　●　　　△　　　　’、△　　。　　　　　　　　■一　　’’一一一「県；　　　　　　　　　　　o　　　　＼　　　　一F　　　　㌻＼　　　　　　・景二二二・一一＿　　　　　　　冷　　　　　　　　←　　　　　　　　　　　　　ト㌔く童沁量5　　　　10－　　　　　lo；　　　　　｝o咄　　　　　10一　　　　　芋堪リj生し萎女1．N．j図1　工8Cr－12Ni鏑の商温疲労強度に及ぽす放　　　索競と溶体化温度の影饗50454035　　　　□／　　　　　ZμO．29C二△△　　　　　　　　　　　．　　　　　　　　　　　　■。△ぺ二＿＿．；式鎌舳度60ポ｛1　　　　工OOO　　　　　　　IO昔O　　　　　　　l160　　　　　　　　1250　　　　　｛察　イ木　一舌と　｛上■■一　’吏　。C図2　18Cr一王2Ni鋼の高槻引張強さに及ぽす　　族索鏡と溶体化湿度の影響一3材技研創立10周年行事の挙行9国1111111幽111111118團1111111醐1111111洲111111洲舳1洲川111洲1舳1洲111111国團111111舳111川棚111；川洲1111111　当所は，昭和31年7月1日に金属材料技術に閥する総釧勺研究機闘として設立され，本年7月に創立ユO周年を迎えて，これを記念する行療を実施することとなった。　記念行箏の実行に当ってかねてから準備をすすめ，その概要はすでに材技研ニュース通巻第82号（’65年10月号）に，掲載した。このたび，行斑内容もほぼ決定したので本紙でお如らせし皆様の御1務プ〕を得たし・と一瞥うo　言己念行事とその日取りはつぎのとおりである。　昭和姐年6月28日，29日，30■ヨ　　午前9時30分から12時30分まで基調講演会　　（聴講者は招待老に隈り重す）　　午後11痔30分から5時30分まで研究発表会　　（一般の来聴を歓迎いたします）　l1召和違1年7月ηヨ　　言己念式典および祝賀会　場所はいずれも当所■杣こおいて挙行します。　基調講演会は，国内および海外のつぎの著名な学者を御挨拶し割1■コにおける講演を御依頼しており重す。　6月28日　　　　橋本宇一氏（金属材料技術研　　　　　　　　　究所長）　　　　　　Prof．D．Turnblユ1王（9arvard　Uni－　　　　　　versity，U．S．A．）　　　　　　Prof．O．Dimitrov（Certre　d’Etu－　　　　　　des　Chinユie　M6tal1urgigique，Fr＿　　　　　　anCe）　6月29R　二　　的場幸雄氏（寓士製鉄株式会　　　　　　杜　中央研究所長）　　　　　　Dr，L．S．Darken　（Bain　Labora＿　　　　　　tory　for　FUndamenta互Research，　　　　　　U．S．SteeI　Corp．，U．S．A．）　　　　　　理博　広根徳太郎氏（東北大学金属　　　　　　材料研究所長）　　　　　　Prof，R．W，K．Honeyco1曲e（Un－　　　　　　iversity　of　Cambridge，U．K．）　6月30日　］二博　麻田　宏氏（東京大学宇官1f航　　　　　　空研究所教授）　　　　　　Prof．E，Gebhardt（Max－Plank＿　　　　　　Institut　fOr　Meta肚orschung，　　　　　　West　Germany）　　　　　　理博　水島三一郎氏（1ヨ本学士院会　　　　　　員，八11霧製鉄㈱東京研究所長）　　　　　　Prof．E，Amstutz（Eiδgenδssis＿　　　　　　che　Materialprむfungs＿und　Ver＿　　　　　　suchsansta互t，Switzerland）　研究発表は，かねてより準術を遮められた当所職員によるオリジナルな研究成果58件が，二会場で発表され，当発表会への一般の御来聴を期待しております。研究発表の専門分野と日取りはつぎのようにしている。　6月28日　物理冶金（5件），電気磁気材料（5　　　　　　件），製錬（9件）　　　29B　鉄鏑材料（10件），塑性加工（5件），　　　　　　腐食防食（3件）　　　30日　非鉄金属材料（7件），材料試験（4　　　　　　件），溶接（6件），分析（4件）　以上カミ記念行楽の］瑛として行なわれる基調講演会および研究発表会の概要である。　7月1Elには，科学技衛庁長官の列席を仰ぎ，官庁，大学，公立機闘および民間の関係老の参加をいただき記念式典および祝賀会を挙行する。また，当Flは永年勤統当所職員の表彰，所内公開等が行なわれる計蘭となっているo嚢nlll1棚1111111洲111111鯛111111棚1111111洲111111塵酬11111　　　　　（j蕗巻　　第gO啓）繍一1集兼発行人吉　　村■≡ヨ］　　塙刑奥村1≡い「ll」株式会杜　　　　　　火京郷千代口］1ヌl1批榊111．1ユの10発行所科学技術庁金属材料技術研究所　　　　　　　　　　メ迂力可者1｛厚ヨ美撃1x二！1l・一［ヨ、肇…2〕’1…1300番j也　　　　　　　　　　　魁誘［ヨ黒（7ユ21）3ユ81（代災）