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[NRIMNews1977-03.pdf](https://mdr.nims.go.jp/filesets/362573b4-1eb3-43be-9dc1-2a48b1340662/download)

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保坂 彬夫

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[金材技研ニュース 1977 No.3](https://mdr.nims.go.jp/datasets/26f7caac-00ed-4920-875b-e4685e371eb1)

## Fulltext

金属技研ニュース　1977　No.3七Φ一．ゼE①o一一〇＝蜆⊂○箏○コーooo一①o＝あo㎝oo．］o－Eo一垣oo］10’0E0f000眈o〇一10－〇一眈○眈餉Eo．但≧里三…ω…Z－o○餉］○工←N0．3金属材料技術研究所無公害水溶性鋳型　鋳造工業は公害、作業環境、資源の面で多くの問題をかかえており，特に工場内で発生する粉塵，騒音，振動、臭気は作業環境を悪化させている。現状では，この解決策として周辺技術の応用および建屋構造の改善などによっているが，単に技術的な問題だけでなく，設備費，維持費の面など経済的な制約も多く，その抜本的解決の確立が強く望まれている。　金属加工研究部ではこれらの問題を解決する目的で，昭和51年度から環境庁の国立機関公害防止等試験研究費により全く新しいプロセスの開発研究を進めている。すなわち，鋳造工業の公害および作業環境悪化の大部分は，造型関連ラインにあることに着目し，鋳型に水溶性を付与し，クローズド・システムが可能で，しかも生産性を阻害しない新しい無公害水溶性鋳型を開発することにより，上記の諸問題の解決をはかるものである。　水溶性鋳型はすでに開発されているが，これらは型ばらしの合理化を図ったもので，クローズド　システムを目指したものでなく，しかも軽合金鋳物を対象としたものが多く，鋳鉄，鋳鋼のような高温で使用される鋳型に対して遭用可能なものはきわれて少ない。この研究では無公害水溶性鋳型の開発に当り，鋳型の硬化法としてはガスセット法および白硬法を採用することにした。鋳型の圧縮強さは，現在用いられている造型法から考慮して，ガスセット鋳型では炭酸ガスの通ガス巾1後で圧縮強さは6㎏／㎝2以上，そして24時問後で15㎏んm2以上，一方白硬性鋳型では20㎏んm2以上を目標とした。また，両鋳型とも硬化後および高汀、1．に加熱後，水中で崩壊することを条件にした。　実験の結果，下記の配合組成の鋳型が上記の条件を満足した。ガスセット鋳型では骨材にアルミナを用い，アルミン酸塩，アルカリ塩，水からなる無機質粘結剤を骨材に少量配合したものであり，炭酸ガス通ガス直後の圧縮強さは6～15㎏／㎝2，24時問後で15～30㎏／㎝2であった。一方，発熱自硬性鋳型は骨材のアルミナに，アルミン酸塩，アルカ1」塩，金属粉末および水からなる粘結剤を少量配合したものである。これは粘結剤の発熱反応により硬化し，硬化直後で25～50㎏／㎝2の圧縮強さを示し，24時問後でも殆んど変化がなかった。また，ガスセット鋳型および自硬性鋳型は水中で容易に崩壊し，水溶性鋳型として利用できることが明らかになった。　この鋳型は，水溶によりクローズド・システムが十分可能であるとともに，型ばらしの際の粉塵，騒音も十分防止することができるので、無公害鋳型としての発展が期待されている。一1一フェライト系ステンレス鋼の集合組織　フェライト系ステンレス鋼はあらゆる工業分野で広く使用され，優れた耐食性を持っているが，鋼板として使用される場合が多いため，その成形加工性を改善することが重要な課題となっている。同鋼板の成形加工性は，低炭素鋼と同様に，結晶方位依存性が著しい。したがってその改善を図るには，板面に11111方位成分が強く，11001方位成分の弱い集合組織を発達させることが必要である。　一般に集合組織の発達には，圧延と焼鈍の組合せの過程において極微細析出物が重要な働きをすることが知られており，フェライト系ステンレス鋼板についても，このような析出物により集合組織を制御する試みがなされている。鉄鋼材料研究部では，Cuを含む鋼に析出処理を施すと極微細なε一Cu相が析出する現象に着目し，これをフェライト系ステンレス鋼に初めて利用することにより集合組織を制御することを試みた。すなわち17Crステンレス鋼にCuを少量添加し，析出処理，圧延および最終焼鈍などの条件の組合せを通してε一Cu相が集合組織発達過程におよぼす影響を詳細に検▲比較材▲Cu添加材討した。その結果Cuを約O．6％含む熱延板をた“ちに強圧延し，引続き徐加熱焼鈍することにより，l1111板面強度のきわめて高いl1111＜112〉型再結晶集合組織を発達させることに成功した。写真は再結晶終了直後の組織を示したもので，Cu添加によつ再結晶核生成頻度は低下し，また圧延方向に伸長した組織が発達することがわかる。またその集含組織は図に示すように典型的な11111＜112〉型再結晶集合組織となり，その集積の中心はランダム強度の8．8倍にも達している。同研究部ではこの組織の発達機構についても基礎的な検討を加え，回復再結晶過程における冷延集合組織とε一Cu相との相互作用が重要であることを指摘した。すなわち，回復再結晶初期段階に析出する微細なε一Cu相の存在により，冷延マトリックス中の転位の再配列および粒界移動が強く拘束されるため，大傾角粒界移動が抑制される。その結果冷延マトリックスからのin　Situ（そぴ）ままでの）再結晶が優先し，l11O1方位成分の生成，成長が抑制されることが主な原因であることを明らかにした。写真　再結晶終了直後の光学顕微鏡組織1｛．1〕一一1一二一二・．二．．lll’一・■’〈4索7・∵ρ∴㌻1「1ヨ㌧　石一7　　　　　　12001極点図　△11111＜112〉図　Cu添加材の再結晶集合組織一2一流動還元により得られた還元鉄の還元率分布について　流動・遼元炉法は直接・遠元法の代表的プロセスの一つであるため，製錬研究部では商漱加圧流動遺元実、験パイロット・プラントの操業’と小型単段・連統流動炉を燭いて，成品遼元率・ガス利用率に及ぼす操業条件の影響について検討を行っている。　しかし，流璽カ・遠元炉内では、鉱粒はガスにより激しく縄粋・混合された完全混合の状態にある。このため連続操薬によって得られる成品中には遺元段階の異なる種々の一逮元卒の粒子が含まれ，成品・遺元率はこれらの粒子の遺元率の平均値として表わされる。したがって成品・遠元率から・連続流動炉内における鉱粒の遺元挙動を直接知ることは困難であった。しかし、新しく開発された遠心型磁・選機を用いることによって、成品申の遺元率分布を知ることが可能となったので，これを用いて連統流動遺元炉内における鉱粒の・逮元速度の検討を巡めている。磁選の原理は同一の磁場におかれた鉱粒の磁化の強さが高い・逮元率程大きいことを利用し，このように磁化された粒子に対して遠心力を与え磁蒲力の差によって粒子を分離するものである。　ハマスレー赤鉄鉱石（32～60mesh）を溢度85ぴC，水素流鐙（Q）47〃min，滞留量（W）約1㎏，給鉱鐙（F）35，79／minで流動遠元した場合の成品の遠元率分布を図1に示す。異なるQ／Fの場含でも図1に示したと同様に遺允率25％以下の粒子は認められず，95％前後にピークを持った分布が得られた。Q／Fが大きくなるに伴って低逮元率側粒子の広句圭他O．3丁肥mp　85ぴCQ47〃mヨ皿F　　36．7gW　　9809割含は急、速に減少した血　層内の粒子が完全混含であるとすれば、この・遼元率分布から次式によって層内における粒予の・遠元鵡線が求められる。　　　tF一王．8，、（11三）　　　　　t’：・遺元率R土の粒子の滞留時間（min）　　　　　t：鉱粒の平均滞留時間（㎜in）　　　　x’：遼元率O～R土の粒子の存在割合（一）　図2はQ／F：O．6～1．7・4／9の範囲について求めた・遼元腕線を示す。これらから粒子の・還元は遺元卒25％までほとんど瞬閲的に・遼元され，これ以降の・遺元は時閲に対．してほぼ直線的に進行する遺元一率約80％以下の段階と，籍、遠に反応逮度が低下する遼元率約80％以上の段階にわけられる。遠元率25～80％の段階の見掛けの反応速度はQ／Fの上昇とともに増大する。これに伴い成品印に含まれるこの段階の粒予割含が滅少するため，成品・遠元率1はQ／Fに対し直線的に上昇した。しかしQ／Fが1．1〃gを越えるとこの段階の見掛けの反応遼度は急、一速に増大するが，遼元率約80％以上の段階の遺元速度が小さいため，成品遼元率の上昇割合は減少することが分った。　今後，更に巾広く遺元実験を行うことにより，流動層内の鉱粒の遺元速度に及ぼす諾因子の影響を知ることができると考えられる。これらの結果を用いれば操作条件から成品逮元率・ガス利用率・生産性の推定が可能となることが分った。O．2O．1　　1　　　　O．8　　　　0．6　　　0．4　　　　0．2　　　　0　　　　　　　j裟　元　砕｛　くR1図1　一連統流動炉からの遼元鉄の遺元率分布　u．8岸）　O．6餅帳O．4騨　O．2i2　　　　Tem四　850℃5　　　　　Q474／mヨn　　　　W　　約豆㎏　No．　12345Q／F｛〃g）　1．66，エ．33，三．07，O．85，〇一57o『　b　　l0　　20　　30　　4n　　50　　60　　　　　粒予の淋留1時11到　（ti），（min〕図2　・連統流動炉内の鉱石粒二rの遼刑胸線一3一【出願公開発明の紹介】鉄中の非鉄金属の回収法　糊榊召51■I16108　　　　　　　　　　　　　　　　≡沼不口51勾三呈1月13日　鍬叫Iに含まれるCu，Ni，Co，Mo等の回収法に関するもので，原料に硫酸カルシウム及び二酸化珪素を加えて溶融し，かわにCu等を濃縮しスラグと分離後，これを硯行処理法で製錬する方法。溶銑の脱硫方法　　　　糊淵51－19611　　　　　　　　　　　　　　　　■1召不1’ヨ51圭1三10jヨ20日　誘導乍置気炉を月司い，妻猛気誘導イ乍用により亨容亨先と脱硫剤とコークスとσ）撹斡及び力口熱を行って脱硫を行う方法。U型又はV型誘導電気炉の使用により連続撚薬が’i＝i亙能になり脱硫処理能力が向上。鋳造用金型　　　　　　　特閉昭5i■｝26921　　　　　　　　　　　　　　　　纈召不口5至41三1王月5Eヨ　金型の表繭に，その面にほぽ庖角な加殉の微細な一切込みを多数設けた鋳造用金型であって，慈、激な力1．1熱による変形に対する祇抗性の改善とその用途の拡大に寄与する。鋳造用金型　　　　　　特開昭51－I45426　　　　　　　　　　　　　　　　昭和5ヱ年12月1蝸　型の表裏で材質を異にし，その表側を塑性材料とし，裏側を剛性材米1・とする鋳造用金型であ一），金型、の変形に対する紙抗性の改善・と，その用途の拡大に寄与する。熱処理における鋼の酸化　特1棚50－542I3脱炭防止法　　　　　　　昭和51年11月1m　鋼の力江材の熱処理の際，加工材の表繭にあらかじめクロム又はニッケルのめっきを施して処理する鋼の酸化組炭防」．止法で，熱処理品の品質内．．．．ヒ，作業の安全等に寄与。熱間ダイス鋼　　　　　　特閉■柵一1454呈6　　　　　　　　　　　　　　　　1ヨ召禾1］51勾三I2∫ヨ14臼　C，Si，Cr，V，Mo，Wは適常の熱間金型月ヨダイス鋼の化学組成であってMr10．7～2．5％，残部鉄からなる焼入性の優れた熱閉ダイス鋼。JIS規格鋼に比較して焼入性が飛雌的に向」二二するので大理ダイスにおいても表面から深く焼入れ可能。【特許紹介〕　　　　　　溶銑の流量調節装置　発■鵬’．二．二井達郎，福沢章，佐藤11杉　ク｝　｛キ　牛歩ユ｝ヨ］召50－4｛〕372　　H召香口50角三i2ナヨ24日　特許第822598号　　　■］研口51年7月28日　この発明は溶鉱炉から連続製鋼炉へ高い流蟄精度にて溶銑を供給する流量調節装置である。　図1にこの流量調節装置の系統図を示すが，側別の容器に液而レベル検出と璽鐙検出の2つの検出音1三を備え，言亥考灸出、普蕎からのヰ灸出イ言号と流量言交定値とを液算1機によって比較させ，その差で傾動機構の駆璽カを　　　　　　　　　　6　　　　　　　1　　　　　　　3制御する　　　　　　　　　　　　　液繭レヘル　　　　　　　傾動装置　　イ暴持槽　　濫出槽’ことを特　　　　　　　　　　　　　　　　　2　　　　　　　4徴とする。　　　　　　　　　　　　　璽盤検出装護　　　濫瑠姦蒜ル　図2は　　　　　　　　　　　　　　　　　5本装置の　　　　　　　　　　　　　　演　算総1例の平　　　　　　　　　図1　流量調節装i衡の系統1望1而図である。保持槽1の前方に液i而iレベル検土■j槽3を，さらに前方に製鋼炉7を設ける。保牛芋槽1の下部に装備した重鍛検出装悩12からσ）斑気灼信号は変換器8を経て，また液繍レベル検1■＝i二1槽3における溶銑の液面レベル検出装糧4の電気的情号をそれぞれ滅算機5へ送る。この2つの電気的イ’1．…号は流最設定他及びレベル設定伐とそれぞれ比較し合成された電気的信号にして倣動装i．籔6に送千…・・1し溶銑の流最が調節されるようにしている。保持槽1の傾動装糧は，池圧式やギアー式の例が示されている。この発明で重量と液面の2つの検出装置を備えているのは，精度の向上とオノ“一フローの危険防止をねらったためである。図2　本装置の二’ド耐ヌ1　　　　　　　　遜一巻第2i9号糊ξ券発竹人　　　　保坂材多夫目」　　棚　株式会社ユニオンプリント　　　　　　　頂迂’涼（名1舌ヲ（1＝H］i叉［1］リ辻8－30－2　　　　　　　電話束京（03）753－6969（代表〕発行所科学技術庁金属材料技術研究所　　　　　　　　　メ迂茸（老1玉冒鼻到ヌニ1’I二り…i芙黒2］」1ヨ3■番玉2」讐」　　　　　　　　　　　來京（03）719－2271（代表）　　　　　　　　郵　　便　　播　　号　　153一4一